【摘要】：風能利用的主要方式就是風力發(fā)電。而在風力機系統(tǒng)當中,葉片又是必不可少的部分,葉片的結構和強度對風力發(fā)電機的可靠性起決定作用。在風力機系統(tǒng)中,復合材料葉片由于有著一般金屬材料葉片無法比擬的優(yōu)勢,開始受到重視。本文針對形狀記憶合金(SMA)復合材料葉片的結構動力學問題進行了初步的研究探索。 首先,介紹了SMA的主要力學行為以及描述其力學行為的本構關系模型,給出了SMA回復力和馬氏體含量隨溫度變化的關系曲線。在采用彎扭耦合梁理論建立風力機復合材料葉片的自由振動方程的基礎上,通過計算分析了由NiTi/石墨/環(huán)氧樹脂粘合而成的復合材料夾芯結構臂梁簡化葉片模型固有振動特性。根據拉格朗日方程建立考慮復合材料葉片旋轉剛體運動的振動方程,采用Galerkin法建立了廣義坐標表示的彎扭耦合葉片的低階固有振動分析模型。數值分析顯示出復合材料的鋪層方式和鋪層角、SMA含量、溫度以及風力機葉片旋轉角速度對復合材料風力機葉片的固有頻率和振型的影響。 根據典型截面結構模型和準定常流的氣動力模型,建立了葉片氣動彈性穩(wěn)定性的分析方法。分別計算了不同風速下風力機葉片運動時的特征值,對比分析了葉片運動的穩(wěn)定性,然后利用龍格-庫塔法進行驗證。 最后,采用ANSYS有限元分析軟件對風力機復合材料葉片的固有振動特性進行了仿真。
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TK83
【圖文】：

取出兩個方向均為單位寬度的一小塊板，坐標x和就是板所在平面內與板邊緣平行的兩個方向，坐標通常取向下為正，z方向的撓度記作w，也取向下為正。先假設作用在板x、了處標準化的內力矢N、內力偶之矩矢M已知，如圖3.2所示:

偽)8=60圖4.4前三階振型隨鋪設角的變化情況Flgure4.4Thevibrationmodeofthefirstthreeorderschangeswiththelayingangle(a)T二250C(b)T=48oC(c)T二70OC圖4.5彎扭禍合因子甲隨鋪設角a以及NITi含量氣的變化規(guī)律Flg”re4.5ThecouPlingbending一torsionfaetor甲versustheNITi’5layinganglesanditsconte

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本文編號：2715357