風(fēng)力機(jī)運(yùn)行于自然環(huán)境中,其風(fēng)輪葉片所受載荷情況比較復(fù)雜,因此載荷計(jì)算和強(qiáng)度分析對于風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)來說是非常重要的。風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片是風(fēng)力機(jī)的核心部件,因此了解其動力學(xué)特性對風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)以及風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制有著重要的意義。 本文主要是對風(fēng)力機(jī)葉片載荷及其動力學(xué)特性研究。通過分析計(jì)算得到作用與風(fēng)力機(jī)葉片的載荷;建立風(fēng)力機(jī)葉片三維模型,通過ANSYS軟件對葉片進(jìn)行有限元模態(tài)分析。根據(jù)一20千瓦風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),進(jìn)行風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片振動特性和瞬態(tài)動力特性計(jì)算。采用模態(tài)分析法,利用UG進(jìn)行葉片三維建模,結(jié)合ANSYS有限元軟件分析計(jì)算,得到以下結(jié)果: 1)風(fēng)力機(jī)葉片一階頻率與其固有頻率相近; 2)在各個(gè)不同階次的振動頻率計(jì)算中,不同階次的振動表現(xiàn)出的振動形式有所不同。葉片低階次振動均以揮舞及擺振及其相互耦合振動為主,即揮舞和擺振振動。進(jìn)一步為揮舞加扭振,直到高階次振動,才能發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動; 3)風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片上的應(yīng)力分布不均勻,在改變部件結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí),會引起葉片上應(yīng)力分布的較大變化; 4)采用密度小、強(qiáng)度大的材料來制造葉片,可以減小風(fēng)力機(jī)在工作過程中葉片的變形... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章: 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)動力學(xué)發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 課題的主要內(nèi)容
第二章: 葉片氣動載荷分析
    2.1 坐標(biāo)系的確定
    2.2 風(fēng)力機(jī)氣動分析基礎(chǔ)
    2.3 風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片的基本載荷
        2.3.1 空氣動力載荷
        2.3.2 重力載荷
        2.3.3 離心力載荷
    2.4 風(fēng)力機(jī)塔架的主要載荷
    2.5 風(fēng)力機(jī)葉片載荷計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
第三章: 風(fēng)力機(jī)部件結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析
    3.1 振動原理
    3.2 單自由度振動
        3.2.1 簡諧振動
        3.2.2 多自由度振動
    3.3 葉片固有頻率和振型
    3.4 塔架固有頻率和振型
        3.4.1 固有頻率理論計(jì)算
        3.4.2 塔架的順風(fēng)向隨機(jī)風(fēng)振計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章: 風(fēng)力機(jī)葉片有限元分析基礎(chǔ)
    4.1 有限元法的基本思想
    4.2 思路和做法
    4.3 ANSYS有限元分析軟件介紹及應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第五章: 葉片模態(tài)分析
    5.1 風(fēng)力機(jī)風(fēng)三維實(shí)體建模
        5.1.1 風(fēng)輪葉片截面坐標(biāo)的計(jì)算
        5.1.2 葉片三維幾何實(shí)體模型的建立
    5.2 風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪葉片動力學(xué)分析
    5.3 風(fēng)輪的動力學(xué)分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章: 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于UG的風(fēng)力機(jī)葉片參數(shù)化建模方法研究[J]. 任臘春,張禮達(dá).  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(05)
[3]在風(fēng)壓和離心載荷作用下復(fù)合材料槳葉的應(yīng)力和模態(tài)分析[J]. 包洪波.  電站系統(tǒng)工程. 2007(02)
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碩士論文
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[2]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動力學(xué)特性計(jì)算分析[D]. 李聲艷.天津工業(yè)大學(xué) 2007
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[8]大型水平軸風(fēng)力機(jī)載荷計(jì)算和強(qiáng)度分析的方法研究[D]. 曾杰.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2001
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本文編號：3679984