發(fā)布時間：2020-10-31 10:20

　　 隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人類面臨著日益嚴(yán)重的資源枯竭和環(huán)境污染問題 的挑戰(zhàn),此時被認(rèn)為儲量大,分布廣,最廉價、最潔凈、最有開發(fā)價值的新能源一風(fēng) 能得到了各界的廣泛重視,對于風(fēng)力機的研究也逐漸升溫。在我國對于風(fēng)力機的利用 率較低,為了更好的利用風(fēng)力資源就必須加速對它的研究。 作為風(fēng)力機重要的組成部分,葉片是受力最為復(fù)雜,最為難以設(shè)計的風(fēng)力機構(gòu)件。 葉片作為彈性體,在運行中由于氣動力作用,將會產(chǎn)生變形和振動。結(jié)構(gòu)在氣動力、 慣性力和彈性力耦合作用下,出現(xiàn)的幅度不斷增加的振動現(xiàn)象。這種不穩(wěn)定振動,將 在結(jié)構(gòu)中引起很大的動應(yīng)力,影響風(fēng)力機的正常運行,甚至?xí)斐刹考罢麢C損壞的 嚴(yán)重后果。風(fēng)力機氣動彈性特性是關(guān)系到風(fēng)力機安全性和可靠性的重要問題,也成為 風(fēng)力機研制工作中的焦點。 本文從振動理論入手,利用最為典型的彈性鉸鏈法分析葉片發(fā)生顫振失穩(wěn)時的結(jié) 構(gòu)動力學(xué)特性,然后對振動模型及振動時所受的氣動力進(jìn)行簡化,利用簡化方程得到 葉片發(fā)生發(fā)散失穩(wěn)時的振動方程,利用編制的VISUAL BASIC程序解出振動的特征值 并得到振動頻率,最后分別通過上述的理論公式和國際通用的有限元程序ANSYS對 風(fēng)力機葉片模型進(jìn)行發(fā)散失穩(wěn)時的頻率計算,驗證簡化公式的準(zhǔn)確性。通過簡化將原 有的三個自由度轉(zhuǎn)化為兩個自由度,減少了葉片設(shè)計過程中的工作量。同時,利用理 論公式得到了影響葉片振動頻率的幾個因素并做出了相應(yīng)曲線。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

及AZ有非零解則必須使得方程組(3.16)得系數(shù)行列式為零，即C一l一超一C一2一兄B12CZI一朋21C22一胭22開可得:B.ZB2.)矛十(qZB2.十CZ，BI，一C.IB22一C22BI，)兄+(C，Ic22一C:2C2:)==出特征值牙。通過一個vSIUALBASIC程序解特征值，整個程序為一個命令需各個量以文本框的格式出現(xiàn)，在選取一個計算模型后，將其文本框中，然后單擊“單擊求解”按鈕，便可得到振動的特征值。示:

50年代一首先在連續(xù)體力學(xué)領(lǐng)域一妞機結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)特性分析中應(yīng)J!」的·種有效的數(shù)值分析方法，隨后很快就廣泛應(yīng)用于求解熱傳導(dǎo)、電磁場、流體力學(xué)等連續(xù)性問題}37}。圖4.1是對風(fēng)力機葉片進(jìn)行變形和應(yīng)力分析的有限元模型。在圖中采川:角)}多單元把葉片一劃分成網(wǎng)格，這些網(wǎng)格稱為一單元。網(wǎng)格間相互聯(lián)接的交點稱為竹點，}川格‘，網(wǎng)格的交接線稱為邊界。顯然，圖中的節(jié)點數(shù)是有限的，單元數(shù)日也是有限的，所以稱為“有限單元”，這就是“有限元”一詞的山來。圖4.1風(fēng)力機槳葉的有限元模型4.1.2有限元法分析計算的思路和作法()l物體離散化。將某個一工程結(jié)構(gòu)離散為山各種單元組成的訓(xùn)‘鐘一{女型，如圖4一l

沈陽1一業(yè)人學(xué)映}一學(xué)位論文理論公式并結(jié)合VSIUALBASIC程序分析槳葉振動頻率值代入VsluALBAsIC程序中并假定風(fēng)速為12m/(s6級風(fēng))，一可解:入:二一14.9441入2=一52]681振動頻率為:。l=14.9441:da/S，〔02二52.1681rda/S。其中第一階頻率動，第二階頻率對應(yīng)葉片的扭轉(zhuǎn)振動。用ANSYS程序分析槳葉振動頻率依照以上數(shù)值在ANSYS程序中建立實體模型，如圖4.3所小。(‘實體獻(xiàn)「421建立，將該模型的Y、z坐標(biāo)互換即為推倒理淪公式所用的模
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 喬印虎;易克傳;易勇;;智能材料的風(fēng)機葉片振動主動控制分析[J];機械研究與應(yīng)用;2009年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 葛俊旭;兆瓦級垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 陳順章;基于LabVIEW的風(fēng)力機葉片振動監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)[D];長沙理工大學(xué);2010年

2 馬海波;Darrieus風(fēng)輪的空氣動力特性研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 薛正福;風(fēng)力機適應(yīng)性葉片的參數(shù)化建模與有限元分析[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2009年

4 陳榮盛;風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性研究[D];西華大學(xué);2009年

5 魏煜鋒;風(fēng)力發(fā)電機組葉片三維模型自動成型系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D];新疆大學(xué);2010年

6 黃景寬;水平軸風(fēng)電機組葉片載荷分析及結(jié)構(gòu)動力特性分析[D];華北電力大學(xué);2012年

本文編號：2863816