基于柔性多体动力学的风力发电机固有振动频率研究
本文选题:水平轴 + 风力发电机 ; 参考:《中国电机工程学报》2014年11期
【摘要】:水平轴风力发电机大型化、柔性化的发展趋势使得基于小变形假设的线性分析方法不再合理。大型风力机柔性叶片和塔架的耦合振动加剧,需采用整机模型对其进行分析。基于柔性多体动力学理论,采用刚体有限元方法建立了风力发电机的整机结构动力学模型,该模型不受几何变形量大小限制,能够对风力机在各种情况下的整机振动进行分析。模型结果与其他程序进行了对比,证实该文模型的精度比模态方法更高。研究了叶片和塔架在耦合与非耦合状态下整机的固有振动频率,结果表明:在整机状态下塔架和叶片的部分高阶频率发生了变化,系统中有新的耦合振动频率产生,这意味着用单个柔性部件的固有频率去评估整机的振动是不可靠的,对于大型风力机必须采用整机模型。
[Abstract]:With the development of large scale and flexibility of horizontal axis wind turbine, the linear analysis method based on small deformation assumption is no longer reasonable. The coupling vibration between the flexible blade and the tower of large wind turbine is intensified, which needs to be analyzed by the model of the whole wind turbine. Based on the flexible multi-body dynamics theory, the structural dynamics model of wind turbine is established by using rigid body finite element method. The model is not limited by geometric deformation and can be used to analyze the vibration of wind turbine under various conditions. The results of the model are compared with other programs, and it is proved that the accuracy of the model is higher than that of the modal method. The natural vibration frequency of the whole machine in the coupling and non-coupling state of the blade and the tower is studied. The results show that the higher order frequency of the tower and the blade has changed under the condition of the whole machine, and there is a new coupling vibration frequency in the system. This means that it is not reliable to use the natural frequency of a single flexible component to evaluate the vibration of the whole machine, and the model of the whole machine must be adopted for the large wind turbine.
【作者单位】: 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(21376134)~~
【分类号】:TM315
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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本文编号:2093001
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