300W风力机木芯叶片模态特性实验研究

发布时间：2023-03-05 10:13

　　叶片在风力机中主要是将风能转化为机械能的柔性体,在风载荷作用时会发生振动,而叶片铺层方式影响其结构。所以研究叶片铺层方式与模态关系有着重要意义。300W风力机叶片采用以樟松木为芯,外铺3层玻璃纤维复合材料构成。使用SDJF-30KN型电子式万能试验机对樟松木进行压缩实验,得其顺纹方向的断裂力7.32kN,断裂强度11.8MPa,横纹方向的断裂力0.38kN,断裂强度3.3MPa;分别使用HV-1000TM型和SDJF-30KN型电子式万能试验机对3层玻璃纤维复合材料进行表面硬度实验和拉伸实验,得其表面硬度HD为13,断裂力为1.7kN,断裂强度6.4MPa。该铺层下使用丹麦B&K公司的PULSE Reflex系统进行模态实验分析,将此叶片近似看作悬臂梁,采用锤击法,用加速度传感器和力传感器结合软件对信号进行采集和分析。试验结果表明:木芯叶片的1阶固有频率23.30Hz、1阶阻尼比5.29%和振型,通过与木芯叶片的转动频率20.01Hz相比较,得出此木芯叶片发生共振几率较大。另外在华北电力大学风洞实验室测试了 300W风电机组的功率特性,风力机的启动风速在4.5m/s左右,当风速...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景与意义
        1.1.1 力发电的国内外发展趋势与研究现状
        1.1.2 风力机叶片铺层研究发展现状
        1.1.3 风力机叶片模态研究现状
        1.1.4 选题的意义
    1.2 主要研究目的与内容
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究内容
2 论文研究的基础理论
    2.1 模态理论基础
    2.2 功率修正
        2.2.1 待测参数
        2.2.2 功率修正
    2.3 比恩法
    2.4 实验风洞的简介
3 300W风力机叶片铺层与叶片材料的性能研究
    3.1 300W风力机木芯叶片铺层
        3.1.1 层合板理论基础
        3.1.2 300W风力机叶片铺层方式
    3.2 叶片玻璃纤维加树脂复合材料表面硬度测试
        3.2.1 实验内容
        3.2.2 实验结果分析
    3.3 叶片玻璃纤维加树脂复合材料的拉伸试验
        3.3.1 实验目的
        3.3.2 实验结果分析
    3.4 叶片木芯樟松木的压缩实验
        3.4.1 实验目的
        3.4.2 实验结果及分析
4 300W木芯叶片模态实验研究
    4.1 实验方案
        4.1.1 实验目的
        4.1.2 实验方法
        4.1.3 实验内容
    4.2 实验结果分析
5 300W风电机组风洞实验
    5.1 300W发电机的性能实验
        5.1.1 实验目的
        5.1.2 实验仪器
        5.1.3 实验内容
        5.1.4 实验结果分析
    5.2 300W风电机组风洞实验方案
        5.2.1 实验目的
        5.2.2 实验对象及仪器
        5.2.3 实验内容
    5.3 实验修正
6 结论与讨论
    6.1 结论
    6.2 讨论
致谢
参考文献
附录
作者简介



本文编号：3756004