隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人類面臨著日益嚴(yán)重的資源枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題 的挑戰(zhàn),此時(shí)被認(rèn)為儲(chǔ)量大,分布廣,最廉價(jià)、最潔凈、最有開(kāi)發(fā)價(jià)值的新能源一風(fēng) 能得到了各界的廣泛重視,對(duì)于風(fēng)力機(jī)的研究也逐漸升溫。在我國(guó)對(duì)于風(fēng)力機(jī)的利用 率較低,為了更好的利用風(fēng)力資源就必須加速對(duì)它的研究。 作為風(fēng)力機(jī)重要的組成部分,葉片是受力最為復(fù)雜,最為難以設(shè)計(jì)的風(fēng)力機(jī)構(gòu)件。 葉片作為彈性體,在運(yùn)行中由于氣動(dòng)力作用,將會(huì)產(chǎn)生變形和振動(dòng)。結(jié)構(gòu)在氣動(dòng)力、 慣性力和彈性力耦合作用下,出現(xiàn)的幅度不斷增加的振動(dòng)現(xiàn)象。這種不穩(wěn)定振動(dòng),將 在結(jié)構(gòu)中引起很大的動(dòng)應(yīng)力,影響風(fēng)力機(jī)的正常運(yùn)行,甚至?xí)斐刹考罢麢C(jī)損壞的 嚴(yán)重后果。風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性特性是關(guān)系到風(fēng)力機(jī)安全性和可靠性的重要問(wèn)題,也成為 風(fēng)力機(jī)研制工作中的焦點(diǎn)。 本文從振動(dòng)理論入手,利用最為典型的彈性鉸鏈法分析葉片發(fā)生顫振失穩(wěn)時(shí)的結(jié) 構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性,然后對(duì)振動(dòng)模型及振動(dòng)時(shí)所受的氣動(dòng)力進(jìn)行簡(jiǎn)化,利用簡(jiǎn)化方程得到 葉片發(fā)生發(fā)散失穩(wěn)時(shí)的振動(dòng)方程,利用編制的VISUAL BASIC程序解出振動(dòng)的特征值 并得到振動(dòng)頻率,最后分別通過(guò)上述的理論公式和國(guó)際通用的有限元程序ANSYS對(duì) 風(fēng)力機(jī)葉片模型進(jìn)行發(fā)散失穩(wěn)時(shí)的頻率計(jì)算,驗(yàn)證簡(jiǎn)化公式的準(zhǔn)確性。通過(guò)簡(jiǎn)化將原 有的三個(gè)自由度轉(zhuǎn)化為兩個(gè)自由度,減少了葉片設(shè)計(jì)過(guò)程中的工作量。同時(shí),利用理 論公式得到了影響葉片振動(dòng)頻率的幾個(gè)因素并做出了相應(yīng)曲線。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

及AZ有非零解則必須使得方程組(3.16)得系數(shù)行列式為零，即C一l一超一C一2一兄B12CZI一朋21C22一胭22開(kāi)可得:B.ZB2.)矛十(qZB2.十CZ，BI，一C.IB22一C22BI，)兄+(C，Ic22一C:2C2:)==出特征值牙。通過(guò)一個(gè)vSIUALBASIC程序解特征值，整個(gè)程序?yàn)橐粋�(gè)命令需各個(gè)量以文本框的格式出現(xiàn)，在選取一個(gè)計(jì)算模型后，將其文本框中，然后單擊“單擊求解”按鈕，便可得到振動(dòng)的特征值。示:

50年代一首先在連續(xù)體力學(xué)領(lǐng)域一妞機(jī)結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)特性分析中應(yīng)J!」的·種有效的數(shù)值分析方法，隨后很快就廣泛應(yīng)用于求解熱傳導(dǎo)、電磁場(chǎng)、流體力學(xué)等連續(xù)性問(wèn)題}37}。圖4.1是對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行變形和應(yīng)力分析的有限元模型。在圖中采川:角)}多單元把葉片一劃分成網(wǎng)格，這些網(wǎng)格稱為一單元。網(wǎng)格間相互聯(lián)接的交點(diǎn)稱為竹點(diǎn)，}川格‘，網(wǎng)格的交接線稱為邊界。顯然，圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限的，單元數(shù)日也是有限的，所以稱為“有限單元”，這就是“有限元”一詞的山來(lái)。圖4.1風(fēng)力機(jī)槳葉的有限元模型4.1.2有限元法分析計(jì)算的思路和作法()l物體離散化。將某個(gè)一工程結(jié)構(gòu)離散為山各種單元組成的訓(xùn)‘鐘一{女型，如圖4一l

沈陽(yáng)1一業(yè)人學(xué)映}一學(xué)位論文理論公式并結(jié)合VSIUALBASIC程序分析槳葉振動(dòng)頻率值代入VsluALBAsIC程序中并假定風(fēng)速為12m/(s6級(jí)風(fēng))，一可解:入:二一14.9441入2=一52]681振動(dòng)頻率為:。l=14.9441:da/S，〔02二52.1681rda/S。其中第一階頻率動(dòng)，第二階頻率對(duì)應(yīng)葉片的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。用ANSYS程序分析槳葉振動(dòng)頻率依照以上數(shù)值在ANSYS程序中建立實(shí)體模型，如圖4.3所小。(‘實(shí)體獻(xiàn)「421建立，將該模型的Y、z坐標(biāo)互換即為推倒理淪公式所用的模
【引證文獻(xiàn)】

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1 喬印虎;易克傳;易勇;;智能材料的風(fēng)機(jī)葉片振動(dòng)主動(dòng)控制分析[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2009年01期

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本文編號(hào)：2863816