偏航状态下风力机塔架-叶片耦合结构气弹响应分析
考虑气动弹性的风力机叶片分析
考虑气动弹性的风力机叶片分析陈进;李松林;郭小锋;孙振业【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【摘要】运用修正的叶素－动量理论和有限元方法，建立了一种全新的考虑气动弹性的风力机叶片性能分析方法。
运用该方法，在多种风速工况下对某850 kW 风力机叶片的性能进行了计算，结果表明：对于大功率风力机，在大风速大载荷工况下，气动弹性对风轮性能有明显的影响，使叶片偏离原设计值。
该方法的运用对于叶片的气动设计、载荷计算和结构设计有实际指导意义。
%A novel approach , which utilizes a modified blade element-momentum theory and the finite element method, is presented to analyze the blade performance of wind turbine considering aeroelasticity .Then, the ap-proach is used to analyze the performance of the blades of an 850 MW wind turbine at various wind speeds .The re-sults show that aeroelasticity obviously influences the performance of large-size wind turbines at high wind speed and greatly reduces the accuracy of the original design .The presented approach is of guiding significance for the aerody-namic shape design , load calculation and structural design of blades .【总页数】6页(P102-106,113)【作者】陈进;李松林;郭小锋;孙振业【作者单位】重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044;重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044;重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044;重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TK83【相关文献】1.考虑气动弹性的风力机叶片外形优化设计 [J], 李松林;陈进;郭小锋;孙振业2.考虑气动弹性的风力机叶片性能分析 [J], 陈佳慧;王同光3.风力发电中的故障分析与改进--风力机叶片的气动弹性问题 [J], 葛海涛4.考虑弯扭耦合运动的旋转带冠叶片非线性气动弹性分析 [J], 麻岳敏;曹树谦;郭虎伦5.考虑叶片停机位置大型风力机塔架风-沙致结构响应分析 [J], 柯世堂;董依帆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
动态风向变化下风力机叶片和塔架应力及功率特性分析
动态风向变化下风力机叶片和塔架应力及功率特性分析汪建文;闫思佳;张建伟;高志鹰【期刊名称】《中国电机工程学报》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】风向变化显著影响风力机气动载荷分布,从而影响风力机稳定高效的运行,而气动载荷是风力机结构应力和功率变化主要影响因素之一。
该文以S翼型三叶片水平轴风力机为研究对象,在旋转平台上进行风洞实验,对不同风向变化速度(0.5°、1°、1.5°、2°/s)下风力机叶片和塔架的应力以及风力机功率特性进行分析。
结果表明:风向变化速度为0.5°/s时,在风向由0°变化到30°时,叶片弦向和展向应力值和风力机功率下降幅度最大;在风向由0°变化到20°时,叶片应力值和功率下降较为缓慢,风向变化结束后,风力机应力与功率会进一步减小;风向变化角度在0°~20°范围内,受叶片转速和气动载荷下降速度与风向变化耦合作用的影响,塔架应力值出现较大波动,并随风向变化速度的增加,波动出现的区间从15°~20°提前到0°~5°;风向变化结束后,叶片转速持续下降,造成塔架应力仍有不同程度的波动。
结果可为考虑风向变化下运行的风力机结构设计提供一定理论依据。
【总页数】11页(P610-619)【作者】汪建文;闫思佳;张建伟;高志鹰【作者单位】内蒙古工业大学能源与动力工程学院;风能太阳能利用技术教育部重点实验室(内蒙古工业大学);内蒙古自治区风能太阳能利用机理及优化重点实验室(内蒙古工业大学)【正文语种】中文【中图分类】TK83【相关文献】1.特定地域下大型风力机塔架壳单元静动态分析2.随机风载荷下大型风力机叶片/机舱/塔架耦合动力学分析3.应用有限元分析系统计算风力机塔架结构的动态特性4.风力机筒形塔架结构静动态特性的有限元分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于塔架-叶片耦合模型风力机全机风振疲劳分析
第32卷第8期 V ol.32 No.8 工 程 力 学 2015年 8 月 Aug. 2015 ENGINEERING MECHANICS36———————————————收稿日期：2014-02-11；修改日期：2014-05-05基金项目：国家973计划项目(2014CB046200)；国家自然科学基金项目(51208254)通讯作者：柯世堂(1982―)，男，安徽池州人，副教授，博士，从事结构风工程研究(E-mail: keshitang@).作者简介：王同光(1962―)，男，山东人，教授，博士，从事风工程与工业空气动力学研究(E-mail: tgwang@)； 胡 丰(1992―)，男，安徽人，硕士生，从事结构风工程研究(E-mail: hufeng@)；赵 林(1974―)，男，黑龙江人，教授，博士，从事桥梁与结构风工程研究(E-mail: zhaolin@)； 文章编号：1000-4750(2015)08-0036-06基于塔架-叶片耦合模型风力机全机风振疲劳分析柯世堂1，王同光1，胡 丰1，赵 林2，葛耀君2(1. 南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室，南京 210016；2. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092)摘 要：以某5 MW 特大型风力机为例，提出了风力机全机结构风振疲劳的时域分析方法。
采用谐波合成法和改进的叶素-动量理论产生了风力机运营状态的气动载荷，对风力机塔架-叶片耦合结构进行了非线性风振时域分析。
基于时程结果并结合线性累积损伤理论对风力机全机关键部位的风振疲劳寿命进行了预测，该方法充分考虑了风剪切、塔影、尾流影响、塔架-叶片之间的气动和模态干扰作用、叶片旋转效应的影响。
算例分析表明，该文预测方法可有效估算水平轴风力机全机结构的疲劳损伤问题，相关研究结论可为超大型风力机全机结构的疲劳寿命预测提供科学依据。
关键词：风力机全机结构；风振疲劳；气动载荷；时域分析；疲劳累积损伤中图分类号：TK83 文献标志码：A doi:10.6052/j.issn.1000-4750.2014.02.0102 WIND-INDUCED FATIGUE ANALYSIS OF WIND TURBINE SYSTEMBASED ON TOWER-BLADE COUPLED MODELKE Shi-tang 1 , WANG Tong-guang 1 , HU Feng 1 , ZHAO Lin 2 , GE Yao-jun 2(1. Jiangsu Key Laboratory of Hi-Tech Research for Wind Turbine Design, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;2. State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)Abstract: Taking a 5 MW large wind turbine system as an example, the prediction method of wind-induced fatigue of wind turbine system was proposed. The aerodynamic loads on wind turbine system were calculated with harmonic superposition method and modified blade-element momentum theory, then the nonlinear time-history wind-induced responses of wind turbine tower-blade coupled structure were analyzed, in which the wind shear, tower shadow, wake effect, tower-blade aerodynamic interaction, rotational effects were taken into account. Based on the calculating results the wind-induced fatigue life was predicted with linear cumulative damage theory. The fatigue residual life can be estimated accurately by the prediction methods, which provides the scientific basis for the fatigue life prediction of large wind turbines system.Key words: wind turbine system; wind-induced fatigue; aerodynamic loads; time-domain analysis; fatiguecumulative damage风荷载作用下的水平轴风力机全机结构(塔架-叶片)属于非线性耦合振动体系，脉动风荷载使得风力机体系处于交替受力状态，从而可能导致部分构件的疲劳破坏[1―2]。
风电机组叶片气动弹性与颤振抑制
风电机组叶片气动弹性与颤振抑制随着风电行业的快速发展，风电机组叶片的气动弹性和颤振抑制成为了一个重要的研究方向。
叶片是风力发电机组的核心部件之一，其工作稳定性和性能直接关系到风电机组的发电效率和安全运行。
研究叶片的气动弹性与颤振抑制具有重要的意义。
叶片的气动弹性是指在风速变化时叶片的形变和振动情况。
由于受到风速、角速度等因素的影响，叶片在风力作用下会出现弹性变形和振动。
气动弹性对于叶片的结构和材料有一定的要求，需要具备一定的柔韧性和刚度。
叶片的气动弹性主要与叶片的长度、形状、材料等因素有关。
研究叶片的气动弹性可以提高叶片的工作效率，减少能量损失。
而叶片的颤振抑制是指通过控制和改善叶片的结构和设计，减少叶片因风力作用而产生的颤振。
颤振是由于风力的周期性变化而导致的叶片振动，严重的颤振会导致叶片的疲劳破坏和损坏。
颤振抑制是提高风电机组叶片耐久性和安全性的重要手段之一。
目前，针对风电机组叶片的气动弹性和颤振抑制的研究已经取得了一定的成果。
一方面，通过对叶片材料的改进和优化，提高叶片的韧性和刚度，减少叶片的振动幅度。
通过风力模型和数值模拟等手段，对叶片的气动弹性和颤振进行仿真分析，优化叶片的结构和设计，提高叶片的抗颤振能力。
除了材料和设计的改进外，风电机组叶片的气动弹性和颤振抑制还可以通过智能控制技术来实现。
通过引入传感器和控制器，监测叶片的振动情况，并进行动态调整，减少颤振的发生。
还可以采用压电效应和阻尼材料等技术，减少叶片振动的能量传递。
风电机组叶片的气动弹性和颤振抑制是一个复杂而重要的研究课题。
通过对叶片材料、结构和设计的改进，以及智能控制技术的引入，可以提高叶片的气动弹性，减少颤振的发生，提高风电机组的工作效率和安全性。
大型风力机气动弹性响应计算研究
大型风力机气动弹性响应计算研究吕计男;刘子强;赵玲;冉景洪【摘要】发展了一套快速预测风力机动态响应的分析方法.针对南京航空航天大学设计的兆瓦级大型风力机叶片NH1500,按照工程梁方法对叶片及塔架结构进行简化,生成有限元梁模型.根据动量叶素理论编写气动力程序,为有限元模型提供气动载荷,从而完成时域情况下风力机的响应计算.最后,分析了叶片的几何非线性效应对响应的影响规律.%A fast method to calculate aerodynamic force and response of wind turbine is discussed. The response of blade NH1500 which is designed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics is analyzed. The blades and tower of wind tur-bine are simplified using beam model. The aerodynamic force model based on blade element momentum (BEM) theory is developed. The results of aerodynamic force are applied to the structural model formed using commercial finite element software and the response of wind turbine is simulated in time domain. Finally, the impact of geometry nonlinearity to the blade of wind turbine is discussed.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2012(030)001【总页数】5页(P125-129)【关键词】风力机;气动弹性;动量叶素;响应【作者】吕计男;刘子强;赵玲;冉景洪【作者单位】中国航天空气动力技术研究院,北京100074;中国航天空气动力技术研究院,北京100074;中国航天空气动力技术研究院,北京100074;中国航天空气动力技术研究院,北京100074【正文语种】中文【中图分类】V211.30 引言随着风力发电事业的蓬勃发展，风力机的功率已经由初期的千瓦级小型风力机上升为现在的兆瓦级大型风力机，风力机叶片长度和重量都呈现快速增加的趋势。
风力机叶片气动弹性稳定性分析
风力机叶片气动弹性稳定性分析风力发电，作为一种新型的可再生能源，已经受到越来越多的关注，也因此风力机的发展得到了大力推动。
风力机的核心部件就是叶片，叶片气动弹性稳定性及耐久性的好坏直接影响着风力机的效率及寿命。
因此，对叶片的气动弹性稳定性进行系统的分析和研究已经成为叶片设计的重要研究内容之一。
空气动力学和弹性力学是叶片气动弹性稳定性分析的两个基本理论前提，从空气动力学上分析叶片的气动拉力分布和叶片的弯曲状态，从弹性力学上分析叶片的内力分布和叶片的各向异性分析。
在分析叶片气动弹性稳定性时，应当考虑到叶片复杂的气动结构、叶片的弯曲变形、叶片的结构参数及叶片的结构材料等特性，然后根据平面叶片的弯曲理论，经过正确的叶片气动弹性分析，分析叶片的气动拉力和弯曲分布，从而得到叶片的气动弹性稳定性。
叶片气动弹性稳定性分析可以采用多种方法，如舵模型法、摆动模型法、气动弹性有限元法、工程数值计算法。
比较重要的是摆动模型法和气动弹性有限元法。
摆动模型法是通过模拟叶片的飞行状态，按照特定的运动模型，运用摆动理论，对叶片在一定的摆动角度下的弯曲性能和气动拉力分布进行有限元估算，计算叶片的气动弹性稳定性。
而气动弹性有限元法则是利用有限元理论，综合运用空气动力学和弹性力学，从叶片表面进行空气动力及弹性场的分析，计算叶片气动弹性稳定性。
上述两种方法对叶片气动弹性稳定性分析都具有较大的可行性，但是，由于叶片结构复杂，尺度差异大，所以需要通过弹性力学和空气动力学理论及有限元理论综合运用，才能准确分析叶片的气动弹性稳定性。
结合相关的叶片实验，采用有限元法对叶片进行气动弹性稳定性分析时，确定风速及叶片形状、材质等参数，计算叶片的气动弹性稳定性的最大摆动角度和气动弹性稳定性失稳点，从而为叶片设计提供有力的支持。
在叶片气动弹性稳定性分析方面，很多叶片分析理论和方法在风力发电领域已经得到广泛的应用，大大提高了叶片的设计水平和分析水平，有力的支持了问答技术的发展。
风电机组叶片设计与气动弹性问题
摘要：近年来，随着风电机组容量的不断增大，以及弱风速型机组的发展，在较短的时间内，叶片长度急剧增加，叶片刚度越来越小，柔性越来越大，风电机组的叶片设计必须考虑动气动弹性稳定性。
本文就叶片受力、气动弹性和颤振等问题进行了阐述；通过叶片三心设计原理、复合材料叶片和叶片气动弹性剪裁抑制颤振的一些具体方法进行了介绍。
关键词：叶片断裂；颤振；叶片三心设计原理；复合材料叶片；气动弹性裁剪0引言风电机组轴承开裂和叶片断裂事件时有发生。
有的机组在投运后很短的时间就出现了叶片断裂，更有甚者，在并网风速远低于切除风速的情况下，刚投运几天的运行机组就出现了叶片断裂问题。
在地球表面形成的风属于不均匀流，机组运行时，风速随机变化，整个叶轮平面内气流的压强、速度、温度和密度等物理量都随时间不断改变，叶轮工作气流的流动属于极其复杂的非定常流动。
在整个叶轮平面内，风的横向、纵向切变较大，风况变化很快，且缺乏足够的检测风速、风向和叶片振动传感器，因此，当运行机组出现叶片断裂时，难以准确了解叶片断裂时的叶轮风况条件，从而难以确切监测到叶片断裂时的振动状况。
大型风电机组是一个复杂的流－固耦合系统，当风电机组在自然风条件下运行时，作用在机组上的空气动力、其自身惯性力和弹性力等交变载荷会使结构产生变形或振动，进而对来流产生影响。
因而叶片在结构设计时，其不仅需要满足强度和刚度要求，还必须降低叶片振动。
风电机组在较宽的工作范围运行(风速范围3～25m/s)。
风速较高时，气流攻角会很大。
因此，机组叶片发生颤振的可能性较大。
一旦叶片颤振发作，就会产生大振幅的剧烈振动。
颤振是当升力面在气流中以一定速度运动时，在气动力、惯性力及弹性力耦合作用下，刚好使物体能够维持等幅振荡的一种自激振动。
气动弹性不稳定性现象主要是颤振，对于叶片来说主要是颤振临界速度及颤振频率的研究。
目前国内外对风电机组叶片的动气动弹性问题的研究尚不多。
随着机组容量的不断增加,叶轮直径加大,尤其是“弱风速型机组”及海上机组的开发，在较短的时间内，叶片长度急剧增加，叶片的刚度越来越小，柔性越来越大。
风力机叶片气动弹性稳定性分析
风力机叶片气动弹性稳定性分析风力机叶片气动弹性稳定性是指风力机叶片在风载荷作用下具有良好的气动性能和弹性稳定性，有效地提高风力机的可靠性和抗疲劳性。
本文将从叶片结构特性和气动特性两方面进行分析，来探讨风力机叶片的气动弹性稳定性。
叶片结构特性对叶片气动弹性稳定性有重要影响。
叶片的结构包括形状，尺寸，屈曲，前缘和翼尖等。
形状是叶片结构重要参数之一，包括翼面和翼根，它决定了叶片气动性能。
尺寸是指叶片的长度，它决定了叶片的抗疲劳性。
叶片的屈曲是指叶片的曲率，它决定叶片的气动性能。
前缘是指叶片前沿及两端的总体特性，主要包括前缘角，前缘曲率和前缘宽。
前缘的形状会影响叶片的气动分布和流动特性，从而影响叶片气动弹性稳定性。
翼尖是叶片尖顶部，它决定了叶片的吸气，喷气和抗疲劳性。
气动特性对叶片气动弹性稳定性也起着重要作用。
气动特性主要包括动压曲面，阻力曲线，提升系数和抗疲劳性等。
动压曲面是风力机叶片的最重要气动特性，它决定了叶片的抗疲劳性和弹性稳定性。
动压曲面由一系列点组成，每个点代表叶片的一种气动性能。
阻力曲线是叶片气动性能的补充，它描述了叶片在不同空气速度下的气动阻力特性。
叶片提升系数是叶片气动性能的重要参数，它可以反映叶片气动弹性稳定性。
叶片气动抗疲劳性是指叶片在风力载荷作用下具有良好的抗疲劳性能，抗疲劳性越高，叶片气动弹性稳定性越好。
本文通过对风力机叶片的叶片结构特性和气动特性的分析，发现叶片的叶片结构特性和气动特性都会直接或间接地影响叶片的气动弹性稳定性。
因此，要确保风力机叶片具有良好的气动弹性稳定性，就必须控制叶片结构特性和气动特性。
叶片结构特性包括叶片形状，尺寸，屈曲，前缘和翼尖。
气动特性包括动压曲面，阻力曲线，提升系数和抗疲劳性等，以及叶片在不同空气速度下的气动阻力特性。
总之，风力机叶片气动弹性稳定性是风力机可靠性和抗疲劳性的重要指标之一，关键在于控制叶片结构特性和气动特性。
叶片的结构特性包括形状、尺寸、屈曲、前缘和翼尖等，气动特性包括动压曲面、阻力曲线、提升系数和抗疲劳性等。
主振动与内振动联合作用下大型风电机组 塔架-叶片耦合结构动力学分析
主振动与内振动联合作用下大型风电机组塔架-叶片耦合结构动力学分析随着风电技术的不断发展，越来越多的大型风电机组投入使用。
其中，塔架-叶片耦合结构是风电机组的核心组成部分之一，对其动力学性能的研究具有重要意义。
本文将对主振动与内振动联合作用下大型风电机组塔架-叶片耦合结构的动力学分析进行探讨。
一、塔架-叶片耦合结构简介大型风电机组由塔架、机组箱、发电机、变流器、叶片等部分组成，其中塔架-叶片耦合结构是机组的支撑和转动部分，其主要作用是将风叶旋转的机械能转换为电能。
塔架通常采用钢管焊接而成，由多节钢管组成，下端通过膨胀螺栓固定于水泥基础上，上部与机组内部连接。
叶片则是通过扭曲成形的形式，在风的作用下产生振动从而带动转子运动。
二、主振动与内振动在大型风电机组的运行过程中，主振动和内振动是两个不可避免的振动形式。
主振动是叶片在风的作用下发生的振动，具有较高的频率，其振动频率主要受到风速和叶片的结构特性影响。
内振动则是塔架结构内部的振动，其频率较低，主要受到塔架的结构特性和机组内部零件的特性影响。
主振动和内振动是互相关联的，相互作用会对风电机组的动力学性能产生重要影响。
三、塔架-叶片耦合结构动力学分析（一）塔架-叶片耦合结构的振动模型在塔架-叶片耦合结构的振动模型中，塔架和叶片之间通过弹簧-阻尼器连接，构成了一个受外部激励的动力学系统。
考虑到风电机组的特殊结构和叶片的变形特征，塔架-叶片耦合结构的振动模型应该采用多体振动模型来描述。
采用有限元方法对其进行建模，得到塔架-叶片耦合结构的动力学方程。
（二）塔架-叶片耦合结构的动力学响应在外部风荷载的作用下，塔架-叶片耦合结构会发生振动。
由于主振动和内振动的作用，塔架-叶片耦合结构会呈现出非线性、不稳定等特点，其振幅、频率和相位等动力学响应特性变化较大。
因此，在风电机组的设计和运行过程中，需要对其动力学响应进行研究和分析，以保证风电机组的安全、可靠运行。
四、结论本文主要介绍了主振动与内振动联合作用下大型风电机组塔架-叶片耦合结构的动力学分析。
考虑叶片与塔架耦合作用的风电塔架风振响应分析
考虑叶片与塔架耦合作用的风电塔架风振响应分析X刘海卿1,2,于春艳1,杜 岩1(1.辽宁工程技术大学建筑工程学院,辽宁阜新123000; 2.大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024)摘要:现有的风力发电塔架风振响应分析大多忽略叶片与塔架的耦合作用,而由于叶片质量和扫略面积较大,对风力发电塔架风振响应分析的影响不可忽视,因此,在风电塔架的研究中考虑叶片对塔架的影响,其结果会更加接近实际情况。
本文考虑叶片与塔架耦合作用对风力发电塔架风振响应的影响,建立了相应的力学模型和运动方程。
分别对有无叶片塔架耦合作用进行模态分析,比较了两者的固有频率。
并通过MATLAB软件编写程序得到脉动风荷载时程曲线,最后在ANSYS中对风电塔架脉动风荷载进行时程分析,得到两种不同风电塔架模型的风振响应时程曲线,比较了两者在同一高度处的位移、速度和加速度反应,为进一步研究实际风电塔架结构提供了可靠的理论依据。
关键词:风振响应;叶片;塔架;耦合作用中图分类号:T U973+.32 文献标识码:A 文章编号:1672-2132(2010)增刊-0139-040 引言随着MW级风力发电机的问世,研究风电塔架抵御自然灾害的能力具有重要意义。
作用于塔架上的外部动荷载主要有地震荷载和风荷载。
由于风的能量集中在低频区,建筑物越柔,风振效应越明显。
而塔架结构随着高度的增加,结构变得越来越柔,振动频率将不断降低。
当塔架高度超过某一值时,风荷载将成为结构设计的控制性荷载,因此深入研究塔架结构的风振响应显得至关重要。
文献[1]只是分析了塔架的动态特性,没有考虑风轮和机舱的影响,文献[2]把风轮和机舱简化为质点固定在塔架的上方,但只是考虑了风轮和机舱的质量影响。
可见考虑风轮与塔架的耦合振动方面的研究还较少。
因此本文首先建立了将机舱和叶片简化为质量点的简化模型,又建立了将机舱简化为质量块,将叶片进行实体建模固定在机舱悬臂端的模型,来考虑叶片与塔架的耦合作用,并对两种不同模型进行了风振响应的对比分析,为以后风力发电塔架结构的深入研究提供依据。
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片速度 和气 动力 ， 对风 力机 塔架 一叶片耦合结构进行气动 载荷 和气 弹响应计算 ， 并 通过参数 分析归 纳出偏航 角和气动 弹
性对 风力机全机动态响应 的影 响规律 。研 究结论可为此类特大型 风力 机塔 架 一叶片耦合结构 的抗风设计 提供科学依据 。 关键词 ：风力机塔架 一叶片耦合 结构 ； 偏航 角 ； 气动载荷 ； 叶素 一动量理论 ； 气弹响应
中图分类号 ：Ｔ Ｋ ８ ３ ； Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ９ 文献标志码 ：Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ４ ６ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｊ Ｖ Ｓ ． ２ ０ １ ５ ． １ ８ ． ０ ０ ６
Ａｅ ｒ ｏ － － ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｖ ｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｔ ｏ ｗｅ ｒ － － ｂｌ ａ ｄｅ
振
第３ ４卷第 １ ８期
动
与
冲
击
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ Ｂ ＲＡＴ Ｉ ＯＮ ＡＮＤ Ｓ ＨＯＣＫ
偏 航 状 态 下 风 力机 塔 架 一叶 片 耦 合 结 构 气 弹 响 应 分 大学 江 苏省 风力机设计高技术研究重点实 验室 ， 南京 ２ １ ０ ０ １ ６ ）
摘 要 ：提出一套快速预测偏航状态下风力机全机结构气弹响应的分析方法。以南京航空航天大学 自主研发的
５ Ｍ Ｗ 特 大型概念风力机为例 ， 建立风力机塔架 一叶片耦 合模 型获取模态信息 ； 采用谐波叠加法 和改进 的叶素 一动量理论 计算气动 荷载 ， 并考虑 了偏 航角对诱导速度 的影 响； 再运用模态叠加法求解 风力 机耦合动力学方程 ， 通过迭代循环更新 叶
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ．Ｂ ｙ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ５ ＭＷ ｗ ｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ
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