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一种风机叶片在大幅旋转运动下的气动弹性响应预报方法技术

技术编号:40825135 阅读:29 留言:0更新日期:2024-04-01 14:46
本发明专利技术专利公开了一种风机叶片在大幅旋转运动下的气动弹性响应预报方法,具体涉及风力机发电技术领域。步骤如下:描述叶片的大幅旋转运动;在刚体运动坐标系下,采用绝对节点坐标有限元方法预报叶片的大变形响应;根据连续介质力学理论采用Green‑Lagrange应变张量建立叶片的几何变形关系;根据弹性理论建立叶片的材料本构方程,以虚功原理推导有限元基本方程;将大幅运动产生的刚体位移和绝对节点坐标有限元法预报的大变形响应进行叠加,以得到风机叶片的大变形、大位移响应特性。采用本发明专利技术技术方案解决了现有风机气动弹性响应预报方法准确性低,多局限于小变形的问题,有能力预报风力机的大幅旋转和大变形弹性的耦合响应问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力机发电,特别涉及一种风机叶片在大幅旋转运动下的气动弹性响应预报方法


技术介绍

1、现代风力机结构已有向大型化、轻质和柔性发展的趋势,使得风机叶片的弹性更为增强。风机叶片在发生大幅旋转的同时也会发生弹性大变形响应,导致叶片大变形和大幅运动间的耦合作用,该耦合作用对于风力发电机组的设计和运行中具有重要意义;对风机叶片的气动弹性响应特性的预测,对提高风机的效率和安全性至关重要。

2、现有的预报方法主要基于实验测试和数值模拟。实验测试方法通过在风洞实验室中模拟风场的实际环境,对风机叶片的气动弹性响应进行测量。然而,实验测试方法往往受到实验条件、测试设备的限制以及测试结果的离散性影响,难以准确预测复杂的风场环境下的气动弹性响应。

3、数值模拟方法通过建立数学模型并利用计算机进行数值计算,对风机叶片的气动弹性响应进行预测。然而,由于气动力和运动学之间的复杂耦合作用,建立精确的数学模型并求解其对应的方程是一项具有挑战性的任务。此外,数值模拟方法还需要大量的计算资源和时间,难以满足实际工程应用中的实时性要求。

4、因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种风机叶片在大幅旋转运动下的气动弹性响应预报方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种风机叶片在大幅旋转运动下的气动弹性响应预报方法,其特征在于:步骤S2中,绝对节点坐标有限元方法采用包含完整刚体运动模态的全局形状函数表示节点坐标。

【技术特征摘要】

1.一种风机叶片在大幅旋转运动下的气动弹性响应预报方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种风机叶片在大...

【专利技术属性】
技术研发人员:辛建建石伏龙
申请(专利权)人:宁波大学
类型:发明
国别省市:

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