【摘 要】
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针对水平轴风力机柔性叶片的气弹耦合模型与数值积分方法进行研究.首先应用超级单元法,将柔性叶片离散为若干个超级单元,单元内刚体之间由带有力元弹簧和阻尼器的万向节或转
【机 构】
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广东工业大学机电工程学院,广州,510006;汕头大学工学院,汕头,515063
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针对水平轴风力机柔性叶片的气弹耦合模型与数值积分方法进行研究.首先应用超级单元法,将柔性叶片离散为若干个超级单元,单元内刚体之间由带有力元弹簧和阻尼器的万向节或转动铰联接,以描述叶片的挥舞、摆振和扭转等运动;基于计算多体动力学理论,应用R-W(Roberson-Wittenburg)方法,导出带约束的旋转叶片多体系统动力学方程;基于叶素理论,计算叶片变形状态下各刚体所受的气动力,在数值积分过程中实时实现两者之间的耦合.算例分析了某1.5 MW风力机叶片在一定风速和转速下的气弹耦合.结果表明超级单元法能用较少的自由度准确描述柔性叶片的弹性变形、气动载荷和叶片位移间的耦合,为风力机整机气动弹性耦合及稳定性分析提供了实用的分析方法.
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