垂直轴风力机的结构分析及设计优化

华北电力大学硕士学位论文

摘要……………………………………………………………………………………。ＩＡｂｓＩ瞳ａｃｔ……………………………：…………………………ｉ……………………………………………：…ＩⅡ

１．１研究背景及其意义…………………………………：．：……………………．．１１．２垂直轴风力机国内外发展现状……………………………………………．３第二章?垂直轴风力机空气动力学设计理论………………………………………．４２．１垂直轴风力机运行状态分析………………………………………………．４２．２垂直轴风力机的基本工作原理……………………………………………．６２．３本章小结…………………。……：………‰………………………………．１２第三章翼型气动特性数值模拟………………………………………：……………１４３．１翼型的数值计算……………………………………………………………１４３．１．１数值方法…………………………………．…………………………．１４

３．１．２计算域选择及网格划分……．：……………………………………．１５

３．１．３边界条件………………．．：……………………………………………１６

３．１．４气动性能数值模拟…………………………………………………１６

３．１．５风压荷载计算………………………………………………………ｌ８３．２垂直轴风力机数值模型……………………………………………………２０３．２．１数值方法。…………………………………………………………２０

３．２．２垂直轴风力机模型的建立…………………………………………一２１

３．２．３计算结果………………………………………………………………２３３．３本章小结……………………………………………………………………．２４第四章风机叶轮部件的有限元分析………………………………………………２６４．１有限元分析概述……………………………………………………………２６４．２风力机叶片的计算模型……………………………………………………３６４．２．１设置材料参数…………………………………………………………２７

４．２．２风力机叶片的有限元模型建立……………………………………一２８４．３风力机叶片的计算模型……………………………………………………３６４．３．１风压的加载与分析…………………………………………………．３０４．４风力机叶片的动态特性有限元分析………………………………………３６４．４．１叶片模态分析结果…………………………………………………。３２

４．４．２叶片的自振特性……………………………………………………一３３４．５叶片的疲劳分析……………………………………………………………３６４．５．１疲劳分析基础…………………………………………………………３５４．５．２材料的疲劳行为描述…………………………………………………３５４．５．３叶片的安全寿命计算…………………………………………………３６４．５．４叶片的疲劳分析………………………………………………………３７４－６叶臂的有限元分析…………………………………………………………３６４．６．１叶臂在额定载荷下的静态分析……………………………………．．３８４．６．２叶臂在额定载荷下的模态分析……………………………………．．３９４．７本章小结……………………………………………………………………４０

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