本文關(guān)鍵詞：考慮幾何非線性的風力機葉片氣彈模型

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【摘要】：針對大型輕型柔性葉片存在的幾何非線性變形情況,基于幾何精確梁理論建立了非線性葉片梁單元,考慮了葉片預(yù)彎預(yù)扭、各向異性、變形耦合以及截面偏心的特點。對非線性結(jié)構(gòu)方程的數(shù)值求解方法進行了探討。結(jié)合動量葉素理論建立了可用于分析葉片大變形動態(tài)響應(yīng)問題的幾何非線性氣彈模型。通過兩個算例驗證了結(jié)構(gòu)模型的正確性。以NREL 5MW風力機葉片為研究對象,分析了葉片靜態(tài)變形、固有頻率、以及在陣風、偏航錯誤條件下的動態(tài)響應(yīng),并與FAST計算結(jié)果進行了對比,結(jié)果表明,在靜態(tài)變形范圍內(nèi)幾何非線性氣彈模型與FAST非常好的吻合,進一步驗證了該模型計算正確性。通過降低葉片截面彎曲剛度,發(fā)現(xiàn)在葉片大變形時,幾何非線性氣彈模型可以獲得更準確的結(jié)果。
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)旋轉(zhuǎn)機械與風能裝置測控研究所;
【關(guān)鍵詞】： 風力機葉片 幾何非線性 幾何精確梁 大變形
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金項目(3102015BJ(Ⅱ)CG015)資助
【分類號】：TM315
【正文快照】： 為了提高風資源利用效率、降低發(fā)電成本以及海上風電發(fā)展的影響,大型化已成為風力機發(fā)展的重要方向。風力機大型化帶來了對葉片大型化、輕型化的需求,這會導(dǎo)致葉片結(jié)構(gòu)更加趨于柔性。柔性化葉片在大載荷下容易出現(xiàn)幾何非線性變形。結(jié)構(gòu)非線性變形對風力機的載荷設(shè)計、功率輸出

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