隨著風(fēng)力機(jī)大型化發(fā)展趨勢(shì)的加劇,在運(yùn)行過(guò)程中往往伴隨著振動(dòng),在考慮非線性振動(dòng)情況下,進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。大型風(fēng)電機(jī)組塔架葉片耦合振動(dòng)屬于非線性耦合振動(dòng),由此帶來(lái)的位移及應(yīng)力變化等對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生重要影響。塔架與葉片作為風(fēng)電機(jī)組主要彈性體,其耦合結(jié)構(gòu)的振動(dòng)直接影響系統(tǒng)各部件之間的分級(jí)式耦合,從而影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了研究大型風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué),利用聯(lián)合仿真技術(shù)對(duì)大型風(fēng)電機(jī)組塔架葉片耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行多參數(shù)監(jiān)測(cè),經(jīng)過(guò)不同工況下的響應(yīng)分析,確定需要改進(jìn)的結(jié)構(gòu)部位,監(jiān)測(cè)塔架葉片耦合結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件的多參數(shù)隨時(shí)間變化情況,研究各參數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,提出改進(jìn)措施,并且將改進(jìn)前后的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行動(dòng)力學(xué)對(duì)比分析。采用諧波合成法產(chǎn)生的氣動(dòng)載荷,結(jié)合振動(dòng)的位移應(yīng)變關(guān)系及勢(shì)能理論,進(jìn)行模態(tài)分析,對(duì)塔架葉片耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)分析,從而得出塔架葉片耦合振動(dòng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定性的影響,以及為大型風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中動(dòng)力學(xué)參數(shù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制提供參考價(jià)值。在可再生能源日益受到重視的當(dāng)下,把風(fēng)電機(jī)組作為復(fù)雜多體系統(tǒng)考慮,其動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真分析對(duì)大型風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題主... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?２００７年至２０１７年全球風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量（ＭＷ）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｇｌｏｂａｌ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ?ｆｒｏｍ?２００７?ｔｏ?２０１７（ＭＷ）??

該方法將微型氣象中的中尺度氣象應(yīng)用到風(fēng)力機(jī)葉片，通過(guò)一個(gè)單向耦合的模擬??來(lái)解決流體－結(jié)構(gòu)相互作用，并且比較了風(fēng)力機(jī)葉片的阻力、升力和力矩對(duì)三維??機(jī)翼繞流的影響，如圖１－３。??７??

艙麓笮頭緄緇?樗?芤鍍?詈轄峁茍?ρвτ美礪郟崳?有大的剛性運(yùn)動(dòng)又有變形運(yùn)動(dòng)，兩種運(yùn)動(dòng)相互耦合、相互影響是主要的運(yùn)動(dòng)特征［‘＇??如圖２－１所示，表示大型風(fēng)電機(jī)組某結(jié)構(gòu)上Ｐ點(diǎn)的位置向量，其中ＯＸＹ表示慣性??坐標(biāo)系，０?＇?Ｘ?＇?Ｙ?＇表示固結(jié)于０?＇點(diǎn)稱合結(jié)構(gòu)微元上的動(dòng)坐標(biāo)系。此時(shí)尸點(diǎn)結(jié)構(gòu)??的位置向量為??ＶＹ鄉(xiāng)，??Ｍ??？?＾??°?Ｘ??圖２－１大型風(fēng)電機(jī)組某點(diǎn)結(jié)構(gòu)位置向量??Ｆｉｇ．２－１?Ｐｏｉｎｔ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｖｅｃｔｏｒ?ｏｆ?ｌａｒｇｅ?ｗｉｎｄ?ｔｕｒｂｉｎｅ??＇－Ｐ?＝?＋Ａ＾＇＝?Ｒｎ－?＋Ａｕ＇ｎ＋ｕｆ）?（２－１）??式中ｗ?＇?一動(dòng)坐標(biāo)系中塔架經(jīng)過(guò)載荷變形后的某點(diǎn)位置向〖４：；??Ｕ，——塔架經(jīng)過(guò)載荷變形前某點(diǎn)在動(dòng)坐標(biāo)系中的位置??ｕｆ——彈性變形向量；??Ｊ??ＡＪｃｏｓ０?－ｓｍ＾ｌ?一糊合結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)變換矩陣。??ｓｉｎ?沒(méi)?ｃｏｓ０??塔架葉片耦合結(jié)構(gòu)的柔性體任一點(diǎn)ｐ速度向量為??ｒｐ?＝?Ｒ〇＇＋Ａｕ?＋Ａｕ?）??式中Ａ表示旋轉(zhuǎn)矩陣對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)??．?－ｓｉｎ汐－ｃｏｓ＜９ｌ?．?．?ｄＡ?「一ｓｉｎ汐－ｃｏｓ６??－－汁＝與—ｓ－＿??又因?yàn)�，，貝Ｉｊ（２＿２）式可表示為矩陣形�??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]風(fēng)力發(fā)電仿真系統(tǒng)建模與開發(fā)[D]. 楊天治.北京化工大學(xué) 2013
[9]MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組動(dòng)力學(xué)性能仿真分析研究[D]. 侯海波.重慶大學(xué) 2012
[10]風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片與塔架耦合動(dòng)力學(xué)分析[D]. 王臻.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2009



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