兆瓦級水平軸風力發(fā)電機葉片的非線性動態(tài)特性分析.pdf

1、風力發(fā)電作為風能利用的主要方式而備受關(guān)注。葉片是風力機的關(guān)鍵部件之一，葉片氣動特性的優(yōu)劣是風力發(fā)電機運行的關(guān)鍵，水平軸風輪葉片作為彈性體在運行中由于氣動力、彈性力和慣性力的耦合作用而引起的不穩(wěn)定振動，常常是導致風力機結(jié)構(gòu)破壞的重要原因之一，葉片的氣動彈性穩(wěn)定性問題一直是人們所關(guān)注的研究課題。迄今為止的主要研究成果都集中在風力機葉片的設(shè)計、線性穩(wěn)定性分析，對于葉片的非線性模型的建立尚不系統(tǒng)和完善，涉及葉片非線性穩(wěn)定性分析以及穩(wěn)定裕度分析的

2、研究工作尚不多見。
　　本文以國內(nèi)某風力機生產(chǎn)廠家的某型號風力機為研究對象，根據(jù)葉片的氣動力學知識建立了該葉片的簡化非線性動力學模型，并對該模型的參數(shù)激勵主共振，參數(shù)激勵1/2和1/3亞諧共振進行了分析，其主要內(nèi)容如下：
　　1.介紹了風力發(fā)電機葉片的主要幾何參數(shù)，根據(jù)葉片的空氣動力學特性，葉素理論，以及一系列對渦流的修正方法，完成了對葉片單元所受氣動力的推導。
　　2.通過簡化葉片模型，引入合理的假設(shè)，導出了其橫向振

3、動的非線性動力學模型，并結(jié)合葉片的氣動彈性動力學分析結(jié)果，得出較完整的單自由度簡化葉片非線性動力學模型。
　　3.采用多尺度法，較為系統(tǒng)、全面地研究了葉片可能發(fā)生的幾種非線性動力學現(xiàn)象，其中包括參數(shù)激勵主共振，參數(shù)激勵1/2和1/3亞諧共振的解析分析，并得出了穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和幅頻特性曲線，并通過改變參數(shù)對比分析了幅頻特性。
　　通過以上的研究工作，可以得到較系統(tǒng)和完善的水平軸風力機葉片的非線性動力學模型，并對其中一些非線性動力學現(xiàn)