基于阻尼影响的风电叶片疲劳测试加载位置优化

发布时间：2021-12-24 16:37

　　复合材料风电叶片是风力发电系统的关键部件之一,在其全尺寸疲劳测试的周期内,复合材料的结构阻尼及测试环境中气动阻力等因素形成模态阻尼,对风电叶片的动力学特性产生不确定的影响。准确获取风电叶片的振动特性,对于精确设计疲劳测试的加载位置具有重要的理论意义和现实指导作用。本文基于振动理论的传递函数原理将风电叶片的疲劳测试系统简化为单自由度的含阻尼系统的动力学模型,结合有限元仿真模型的频响分析,对风电叶片在疲劳测试中的振动特性展开研究。对三种不同的加载位置比例系数进行讨论,确定疲劳测试中单点加载位置的优化方案,并以LZ76-3.X叶型挥舞方向的疲劳测试为案例,验证有限元仿真分析的正确性和优化方案的可靠性。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

加载位置因子D

疲劳测试系统中无法忽略模态阻尼,其分布范围为0.010～0.025,对振动系统的固有频率基本无影响,但对测试系统的响应幅值有显著的抑制作用[11-14],因此在加载位置的优化工作中应充分考虑该影响因素。2.2 有限元仿真分析

(2)加载位置因子D越大,测试系统的第一阶固有频率越小,当测试方案采用相同的激振力时,旋转块的重量越大。为减少上述三个测试方案间的参数差异,统一设定激振力幅值,并保持测试系统的总质量相同,然后按照图3中的激振频率进行模态频响分析,计算风电叶片各截面的测试弯矩,其在复合材料叶片展向的分布情况如图4所示。

【参考文献】：
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本文编号：3550831