大型风力机叶片模态性能及振动分析

发布时间：2022-12-05 01:30

　　为研究大型风力机叶片铺层参数对叶片动态性能的影响、防止叶片发生共振、减小叶片挠度、改善叶片结构力学性能和提高风力机安全性,建立了5 MW风力机叶片的有限元模型,通过改变铺层材料和铺层角度实现不同的叶片结构,并对成型叶片进行了模态分析;采用CFD方法获得叶片表面载荷,分析不同风速下不同铺层结构叶片振动性能,结果表明:复合材料铺层角度能影响叶片固有频率,叶片低阶振型以挥舞和摆振为主,高阶模态出现扭转;增加0°铺层纤维比例可提高低阶固有频率,45°铺层能提高叶片抗扭能力;叶片振动位移沿叶片展向呈非线性增长,风速越大叶片挠度越大;碳纤维可有效提高叶片固有频率,减小叶片挠度。 

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
引言
1 叶片模型
    1.1 叶片建模
    1.2叶片材料及铺层结构
2 模态特性分析
    2.1 理论基础
    2.2 模态分析
3 振动分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]气动载荷对风力机叶片动态结构特性影响分析[J]. 陈文朴,李春,汤金桦,孙瑞.  热能动力工程. 2017(04)
[2]基于CFD技术的高效叶栅耦合颤振分析方法[J]. 苏丹,张伟伟,全金楼,马明生,叶正寅.  航空学报. 2014(12)
[3]5MW风力机叶片模态特性分析[J]. 安利强,周邢银,赵鹤翔,王璋奇.  动力工程学报. 2013(11)
[4]基于Matlab与Solidworks方法的风力机叶片优化设计[J]. 张明辉,万全喜,吴家龙.  流体机械. 2012(11)
[5]基于弯扭耦合的自适应风力机叶片设计[J]. 刘旺玉,龚佳兴,刘希凤,张鑫.  太阳能学报. 2011(07)
[6]基于响应面法的风力机翼型气动优化设计[J]. 黄靓,李景银,高远.  流体机械. 2011(02)
[7]复合材料在风力机叶片上的应用[J]. 刘立群,吴玉萍,刘军峰,陈冷.  能源技术. 2010(06)
[8]风力机桨叶的三维建模与动力学特性有限元计算[J]. 陈顺章,李录平,晋风华,卢绪祥,朱益军,谭海辉.  可再生能源. 2010(03)
[9]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)

博士论文
[1]大型风力机复合材料叶片弯扭耦合特性研究[D]. 周邢银.华北电力大学(北京) 2016

硕士论文
[1]铺层参数对碳纤维船用螺旋桨性能影响研究[D]. 彭峰.武汉理工大学 2014



本文编号：3709395