風力機葉片在氣動力作用下的彎—彎—扭耦合振動分析.pdf

1、葉片是風力機最重要的部件之一，設計良好的葉片是風力機獲得較高風能利用系數(shù)和較大經濟效益的基礎。
　　葉片是風力機受力最為復雜的部件。風力機運行中，葉片受氣動力、彈性力和慣性力的耦合作用，以及其展向長、弦向短、剛度小等結構特點，使得葉片易發(fā)生顫振，從而導致風力機葉片毀壞。
　　因此，本文把風力機葉片簡化為懸臂梁，主要考慮結構大變形帶來的幾何非線性，建立了彈性旋翼的彎-彎-扭耦合梁非線性運動微分方程，從具有預彎曲和扭轉的運動及其

2、變形的精確描述出發(fā)，由Hamilton原理導出了旋轉葉片的精確方程，由此建立了旋轉葉片的混合變分公式。
　　使用ANSYS軟件對旋轉懸臂梁做了模態(tài)分析和流-固耦合分析。通過模態(tài)分析得到了前兩階固有頻率與連續(xù)梁偏微分方程求解出的前兩階固有頻率對比，結果基本符合。
　　通過流-固耦合分析得到了恒定風速和轉速下隨攻角變化的葉片應力和位移的變化曲線，以及恒定攻角和轉速下隨風速變化的葉片應力和位移的變化曲線，所得結果可為風力機葉片設計