風(fēng)力發(fā)電技術(shù)正逐步取代原有的能源類型,成為全世界人們關(guān)注的新型發(fā)電技術(shù)。但是由于自然界風(fēng)速多變,會(huì)對(duì)風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生激振效應(yīng),引起風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生顫振、共振進(jìn)而形成疲勞損傷,產(chǎn)生損傷情況的主要原因與設(shè)計(jì)風(fēng)力機(jī)時(shí)選用的翼型以及材料有一定關(guān)系。然而對(duì)于風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)受翼型及葉片材料影響的研究相對(duì)較少,所以探究運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)力機(jī)葉片翼型及材料對(duì)風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)特征及影響因素對(duì)指導(dǎo)風(fēng)力機(jī)安全運(yùn)行有著積極的意義。本文首先選取NACA4415翼型,環(huán)氧玻璃鋼材料的葉片,分析密度、彈性模量、泊松比等因素對(duì)固有頻率的影響。通過(guò)對(duì)木質(zhì)和PLA為材質(zhì)的某S翼型葉片開(kāi)展模態(tài)性能研究,計(jì)算分析得到更適用于風(fēng)力機(jī)葉片的材料。同時(shí)基于此材料對(duì)質(zhì)量分布不均勻的葉片進(jìn)行模態(tài)性能分析,得出動(dòng)頻曲線圖以及應(yīng)力云圖。然后從固有頻率、動(dòng)頻特性等方面提出葉片結(jié)構(gòu)的合理化改進(jìn)方案。本文依靠大量的數(shù)值模擬計(jì)算經(jīng)驗(yàn)以及查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),證明此分析方法的合理性較高。本文利用模態(tài)分析法,通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)影響風(fēng)輪葉片模態(tài)性能的材料屬性因素進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:泊松比對(duì)葉片的各階振動(dòng)頻率的影響相對(duì)較小;彈性模量、密度對(duì)各階振型頻率的影響較大。然后,通過(guò)對(duì)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究進(jìn)展
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
    1.3 選題的目的及意義
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 風(fēng)力機(jī)基本理論
    2.1 空氣動(dòng)力學(xué)
        2.1.1 貝茲理論
        2.1.2 葉素-動(dòng)量理論(BEM)
    2.2 模態(tài)分析法
        2.2.1 自由振動(dòng)的特征值
        2.2.2 多自由度系統(tǒng)模態(tài)分析
    2.3 響應(yīng)理論
    2.4 旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)頻理論
        2.4.1 動(dòng)頻基本公式
        2.4.2 動(dòng)頻系數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 風(fēng)輪模型建立與計(jì)算
    3.1 實(shí)體建模
        3.1.1 風(fēng)力機(jī)模型的建立
        3.1.2 流場(chǎng)建模
    3.2 網(wǎng)格劃分
        3.2.1 網(wǎng)格劃分-流場(chǎng)
        3.2.2 網(wǎng)格劃分-結(jié)構(gòu)場(chǎng)
    3.3 邊界條件的設(shè)定
        3.3.1 流場(chǎng)條件設(shè)定
        3.3.2 結(jié)構(gòu)場(chǎng)設(shè)定
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)果分析
    4.1 數(shù)值模擬計(jì)算可靠性驗(yàn)證
    4.2 材料屬性對(duì)葉片固有頻率的影響
    4.3 某S翼型兩種材料的模態(tài)性能對(duì)比分析
        4.3.1 動(dòng)態(tài)頻率計(jì)算
        4.3.2 共振圖
        4.3.3 不同材質(zhì)的葉片額定工況下應(yīng)力特性
    4.4 不同質(zhì)量分布對(duì)葉片模態(tài)性能的影響分析
        4.4.1 葉片分段模型數(shù)值模擬計(jì)算的可行性分析
        4.4.2 兩段式分割葉片的模態(tài)性能分析
        4.4.3 三段式分割葉片的模態(tài)性能分析
    4.5 翼型對(duì)模態(tài)性能的影響
結(jié)論
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論及科研成果


【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
[1]風(fēng)輪與塔架振動(dòng)特性關(guān)聯(lián)性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣祥增.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于動(dòng)態(tài)特性的高速列車輪對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析[D]. 孟令洋.西南交通大學(xué) 2015
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[4]水力機(jī)組暫態(tài)誘發(fā)廠房機(jī)墩結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析[D]. 王劍.昆明理工大學(xué) 2013
[5]強(qiáng)風(fēng)作用下大功率風(fēng)力機(jī)的振動(dòng)響應(yīng)研究[D]. 張彪.浙江大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3715870