振动工程学报
振動工程學報
진동공정학보
JOURNAL OF VIBRATION ENGINEERING
2015年
1期
38-43
,共6页
气动弹性%风力机%多体系统动力学%自由涡尾迹%风剪切
氣動彈性%風力機%多體繫統動力學%自由渦尾跡%風剪切
기동탄성%풍력궤%다체계통동역학%자유와미적%풍전절
aeroelasticity%wind turbine%multi-body system dynamics%free vortex wake%wind shear
采用笛卡尔坐标方法描述刚体运动,混合坐标系方法描述弹性体运动和变形,其中弹性变形由模态法表示.通过第一类Lagrange方程推出考虑气动弹性的刚柔混合多体系统的微分-代数方程组,其中代数方程为点和矢量的约束方程.采用Taylor预估、BDF(Backward Differential Formula)校正得到非线性方程组,继而采用Broyden算法求解,从而建立刚柔混合多体系统求解算法.对NH1500风力机进行多体动力学建模,其中机舱、轮毂简化为刚体,塔架、叶片为弹性体,在机舱与轮毂间施加驱动以模拟风力机的定速转动.结合自由涡尾迹的非定常气动力算法,实现考虑气动弹性的大型风力机整机多体动力学响应计算.分析了风剪切和弹性塔架对风力机气动弹性响应的影响,结果表明风剪切会使得叶片振动,而弹性塔架使得风力机响应增加.
採用笛卡爾坐標方法描述剛體運動,混閤坐標繫方法描述彈性體運動和變形,其中彈性變形由模態法錶示.通過第一類Lagrange方程推齣攷慮氣動彈性的剛柔混閤多體繫統的微分-代數方程組,其中代數方程為點和矢量的約束方程.採用Taylor預估、BDF(Backward Differential Formula)校正得到非線性方程組,繼而採用Broyden算法求解,從而建立剛柔混閤多體繫統求解算法.對NH1500風力機進行多體動力學建模,其中機艙、輪轂簡化為剛體,塔架、葉片為彈性體,在機艙與輪轂間施加驅動以模擬風力機的定速轉動.結閤自由渦尾跡的非定常氣動力算法,實現攷慮氣動彈性的大型風力機整機多體動力學響應計算.分析瞭風剪切和彈性塔架對風力機氣動彈性響應的影響,結果錶明風剪切會使得葉片振動,而彈性塔架使得風力機響應增加.
채용적잡이좌표방법묘술강체운동,혼합좌표계방법묘술탄성체운동화변형,기중탄성변형유모태법표시.통과제일류Lagrange방정추출고필기동탄성적강유혼합다체계통적미분-대수방정조,기중대수방정위점화시량적약속방정.채용Taylor예고、BDF(Backward Differential Formula)교정득도비선성방정조,계이채용Broyden산법구해,종이건립강유혼합다체계통구해산법.대NH1500풍력궤진행다체동역학건모,기중궤창、륜곡간화위강체,탑가、협편위탄성체,재궤창여륜곡간시가구동이모의풍력궤적정속전동.결합자유와미적적비정상기동력산법,실현고필기동탄성적대형풍력궤정궤다체동역학향응계산.분석료풍전절화탄성탑가대풍력궤기동탄성향응적영향,결과표명풍전절회사득협편진동,이탄성탑가사득풍력궤향응증가.
