復合材料風電葉片是風力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,在其全尺寸疲勞測試的周期內(nèi),復合材料的結(jié)構(gòu)阻尼及測試環(huán)境中氣動阻力等因素形成模態(tài)阻尼,對風電葉片的動力學特性產(chǎn)生不確定的影響。準確獲取風電葉片的振動特性,對于精確設計疲勞測試的加載位置具有重要的理論意義和現(xiàn)實指導作用。本文基于振動理論的傳遞函數(shù)原理將風電葉片的疲勞測試系統(tǒng)簡化為單自由度的含阻尼系統(tǒng)的動力學模型,結(jié)合有限元仿真模型的頻響分析,對風電葉片在疲勞測試中的振動特性展開研究。對三種不同的加載位置比例系數(shù)進行討論,確定疲勞測試中單點加載位置的優(yōu)化方案,并以LZ76-3.X葉型揮舞方向的疲勞測試為案例,驗證有限元仿真分析的正確性和優(yōu)化方案的可靠性。 

【文章來源】：復合材料科學與工程. 2020,(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

加載位置因子D

疲勞測試系統(tǒng)中無法忽略模態(tài)阻尼,其分布范圍為0.010～0.025,對振動系統(tǒng)的固有頻率基本無影響,但對測試系統(tǒng)的響應幅值有顯著的抑制作用[11-14],因此在加載位置的優(yōu)化工作中應充分考慮該影響因素。2.2 有限元仿真分析

(2)加載位置因子D越大,測試系統(tǒng)的第一階固有頻率越小,當測試方案采用相同的激振力時,旋轉(zhuǎn)塊的重量越大。為減少上述三個測試方案間的參數(shù)差異,統(tǒng)一設定激振力幅值,并保持測試系統(tǒng)的總質(zhì)量相同,然后按照圖3中的激振頻率進行模態(tài)頻響分析,計算風電葉片各截面的測試彎矩,其在復合材料葉片展向的分布情況如圖4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]風電機組葉片疲勞加載試驗減阻尼器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計[J]. 樂韻斐,駱永云,劉宇.  風能. 2017(02)
[2]風機葉片疲勞加載振動頻率特性分析與試驗[J]. 廖高華,烏建中,張磊安.  振動.測試與診斷. 2016(06)
[3]大型風電葉片單點疲勞加載過程振動特性研究[J]. 李忠祥,劉衛(wèi)生,張欣,張磊安.  風能. 2015(12)
[4]單點疲勞載荷作用下的風電葉片振動特性研究[J]. 張磊安,黃雪梅.  太陽能學報. 2015(05)
[5]風電葉片單點疲勞加載過程數(shù)值仿真與試驗[J]. 張磊安,黃雪梅,王娜,孔曉佳.  振動.測試與診斷. 2014(04)
[6]MW級風機葉片單點疲勞加載系統(tǒng)設計、建模及試驗[J]. 張磊安,黃雪梅.  太陽能學報. 2013(09)
[7]風電葉片疲勞試驗振動分析與研究[J]. 薩昊亮,李成良,余啟明,陳淳.  玻璃鋼/復合材料. 2013(02)
[8]風電葉片阻尼測定及其在頻率計算中的應用[J]. 石可重,趙曉路,梁乃剛,徐建中.  太陽能學報. 2012(03)
[9]大型風電機組葉片疲勞試驗研究[J]. 石可重,趙曉路,徐建中.  太陽能學報. 2011(08)
[10]偏心質(zhì)量引起旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)振動的動力學研究[J]. 林遠東.  機械設計與制造. 2008(05)



本文編號：3550831