水平轴风力机桨叶结构动力学特性研究

发布时间：2021-01-14 16:05

　　本文用模态分析的方法研究了水平轴风力机桨叶的结构动力学特性。模态分析是近年来应用于运动系统结构动力学研究的主要方法，对于风力机叶片这样的多自由度不规则形状结构，应用模态分析的方法更具有实际意义。模态分析主要可分为实验模态分析和计算模态分析两种方法。 本文首先从实验模态分析和基于有限元算法的计算模态分析两个方面入手，对自行开发的300W风力机桨叶建立模型并分析其模态特性，得出了合理的叶片有限元计算分析模型。在此基础上，应用该计算模型研究了自行开发设计的600kW大型风力机桨叶的结构动力学特性。 对小型300W桨叶的实验模态分析通过对输入和响应信号的测量，经过分析系统（DAS）进行参数辨识，获得桨叶的模态特性参数——固有频率和振型。计算模态分析采用了有限元的方法，在自行开发的风力机气动与结构CAD软件中进行建模和前处理网格划分，然后用Algor-FEA有限元分析软件计算该300W叶片的模态参数。通过两种分析方法的分析结果得出了该风力机桨叶的结构动力学特性。 在研究上述300W叶片模态特性的同时，分析了建模过程中约束条件和积分阶次的不同对计算结果的影响，得出最为合理的计算模... 

【文章来源】：汕头大学广东省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 引言
    第一节 选题背景及意义
    第二节 论文主要目的和内容
第二章 实验模态分析
    第一节 模态分析理论
    第二节 模态测试基本原理及设备
    第三节 300W桨叶实验模态分析
第三章 基于有限元算法的计算模态分析
    第一节 有限元方法基本原理
    第二节 风力机气动与结构CAD设计软件进行前处理
    第三节 有限元网格生成技术
第四章 300W桨叶结构动力学特性分析
    第一节 有限元方法的计算模态分析
    第二节 对比实验模态分析
    第三节 不同计算模型的比较
第五章 600KW桨叶结构动力学特性分析
    第一节 叶片基本参数
    第二节 风力机气动与结构CAD软件计算分析
    第三节 与Bladed for Windows软件计算结果的比较
结论与展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]我国风电场装机现状[J]. 刘家澄.  中国能源. 2000(08)
[2]风力机桨叶结构振动特性有限元分析[J]. 包能胜,曹人靖,叶枝全.  太阳能学报. 2000(01)
[3]风力发电综述与我国的开发设想[J]. 陈宗器.  工程建设与设计. 1999(05)
[4]应用有限元分析系统计算风力机塔架结构的动态特性[J]. 陆萍,张俊,黄珊秋.  机械设计. 1997(12)
[5]风力机筒形塔架结构静动态特性的有限元分析[J]. 陆萍,黄珊秋,张俊,宋宪耕.  太阳能学报. 1997(04)
[6]大型水平轴风轮转子/塔架耦合系统的气动弹性稳定性分析[J]. 窦修荣,黄珊秋,宋宪耕.  太阳能学报. 1997(03)
[7]大型水平轴风力机塔架的风诱发振动响应[J]. 窦修荣,黄珊秋,宋宪耕.  太阳能学报. 1997(02)
[8]基于实体造型的三维有限元网格自动剖分[J]. 张海燕,顾元宪,钟万勰.  计算结构力学及其应用. 1996(04)



本文编号：2977145