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【技术实现步骤摘要】
本文件涉及风力机叶片建模领域,尤其涉及一种风力机叶片结构参数建模方法、装置和存储介质。
技术介绍
1、目前风电厂中存在对低效机组进行增功提效的技改需求,如控制优化、叶片加长等方案均是行之有效的措施。
2、现有技术对技改方案进行评估时,需要叶片结构数据作为支撑对后续的载荷和寿命进行评估。
3、然而,目前叶片结构数据由于保密等原因往往难以获得,因此技术人员不能直接依据叶片结构数据改进方案,只能花费大量时间,盲目地、不断地量尝试各种方案,从降低了设计改进方案的效率。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析,本申请旨在提出一种风力机叶片结构参数建模方法、装置和存储介质,以解决上述技术问题中的至少一个。
2、第一方面,本说明书一个或多个实施例提供了一种风力机叶片结构参数建模方法,包括:
3、获取叶片几何模型、机组的运行数据、叶片质量分布数据和叶片振动数据,所述叶片振动数据用于表征叶片某一点的振动位移;
4、根据所述叶片几何模型、机组的运行数据、叶片质量分布数据和预设刚度分布数据,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵;
5、根据所述叶片几何模型和所述机组的运行数据,确定受力矩阵;
6、根据所述叶片振动数据、所述第一刚度总矩阵和所述叶片质量分布数据,确定所述叶片几何模型的变形模型;
7、基于力学公式,根据所述叶片几何模型的受力矩阵和变形模型,确定所述第二刚度总矩阵;
8、确定所述第二刚度总矩阵与
9、进一步地,所述根据所述叶片几何模型、机组的运行数据、叶片质量分布数据和预设刚度分布数据,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵,包括:
10、将所述叶片几何模型划分为多个有限单元,所述有限单元自带坐标和尺寸;
11、根据所述刚度分布数据和各所述有限单元的坐标和尺寸,分别确定各所述有限单元的目标刚度矩阵;
12、根据各所述有限单元的坐标和尺寸、所述机组的运行数据和叶片质量分布数据,确定各所述有限单元的离心刚度矩阵;
13、根据各所述有限单元的刚度数据和各所述有限单元的离心刚度矩阵,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵。
14、进一步地所述目标刚度矩阵具体为:挥舞刚度矩阵;所述第一刚度总矩阵包括:挥舞刚度总矩阵;
15、所述根据各所述有限单元的刚度数据和各所述有限单元的离心刚度矩阵,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵,包括:
16、根据各所述有限单元的离心刚度矩阵和坐标,确定所述叶片几何模型的离心刚度矩阵;
17、根据各所述有限单元的挥舞刚度矩阵和坐标,确定所述叶片几何模型的挥舞刚度矩阵;
18、根据所述叶片几何模型的离心刚度矩阵和挥舞刚度矩阵,确定所述挥舞刚度总矩阵。
19、进一步地,所述目标刚度矩阵具体为:摆振刚度矩阵;所述第一刚度总矩阵包括:摆振刚度总矩阵;
20、所述根据各所述有限单元的刚度数据和各所述有限单元的离心刚度矩阵,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵,包括:
21、根据各所述有限单元的离心刚度矩阵和坐标,确定所述叶片几何模型的离心刚度矩阵;
22、根据各所述有限单元的摆振刚度矩阵和坐标,确定所述叶片几何模型的摆振刚度矩阵;
23、根据所述叶片几何模型的离心刚度矩阵和摆振刚度矩阵,确定所述摆振刚度总矩阵。
24、进一步地,所述叶片振动数据包括:挥舞方向的最大位移和摆振方向的最大位移;
25、所述根据所述叶片几何模型和所述机组的运行数据,确定所述叶片几何模型的受力矩阵,包括:
26、将所述叶片几何模型划分为多个有限单元;
27、根据预设诱导因子初值,计算各所述有限单元的入流角;
28、根据各所述有限单元的入流角,分别确定各所述有限单元的升力系数和阻力系数;
29、根据各所述有限单元的所述入流角、所述升力系数和所述阻力系数,计算各所述有限单元的诱导因子终值;
30、根据各所述诱导因子终值、各所述升力系数和各所述阻力系数,确定所述叶片几何模型的法向受力矩阵和切向受力矩阵;
31、根据所述法向受力矩阵和所述切向受力矩阵,确定所述叶片几何模型的受力矩阵。
32、进一步地,根据所述叶片振动数据、所述第一刚度总矩阵和所述叶片质量分布数据,确定,确定所述叶片几何模型的变形模型,包括:
33、根据所述第一刚度总矩阵和所述叶片质量矩阵,确定叶片的变形模态;
34、根据所述叶片振动数据和所述叶片的变形模态,确定叶片的变形振幅;
35、根据所述叶片的变形模态和所述叶片的变形振幅,确定叶片的变形模型。进一步地,所述力学公式具体为:
36、[kt]new=[f]·[xf]-1;
37、其中,[kt]new为所述第二刚度总矩阵,[f]为所述受力矩阵,[xf]为变形模型。
38、第二方面,本申请实施例提供了一种风力机叶片结构参数建模装置,包括:获取模块、数据处理模块和迭代模块;
39、所述获取模块用于获取叶片几何模型、机组的运行数据、叶片质量分布数据和叶片振动数据,所述叶片振动数据用于表征叶片某一点的振动位移;
40、所述数据处理模块用于根据所述叶片几何模型、机组的运行数据、叶片质量分布数据和预设刚度分布数据,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵;根据所述叶片几何模型和所述机组的运行数据,确定受力矩阵;根据所述叶片振动数据、所述第一刚度总矩阵和所述叶片质量分布数据,确定所述叶片几何模型的变形模型;基于力学公式,根据所述叶片几何模型的受力矩阵和变形模型,确定所述第二刚度总矩阵;
41、所述迭代模块用于确定所述第二刚度总矩阵与所述第一刚度总矩阵不匹配时,以所述第二刚度总矩阵为第一刚度总矩阵,重新计算第二刚度总矩阵,直至所述第二刚度总矩阵与所述第一刚度总矩阵匹配。
42、进一步地,所述数据处理模块用于将所述叶片几何模型划分为多个有限单元,所述有限单元自带坐标和尺寸;根据所述刚度分布数据和各所述有限单元的坐标和尺寸,分别确定各所述有限单元的目标刚度矩阵;根据各所述有限单元的坐标和尺寸、所述机组的运行数据和叶片质量分布数据,确定各所述有限单元的离心刚度矩阵;根据各所述有限单元的刚度数据和各所述有限单元的离心刚度矩阵,确定所述叶片几何模型的第一刚度总矩阵。
43、第三方面,本申请实施例提供了一种存储介质,包括:
44、用于存储计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被执行时实现第一方面中任一项所述的方法。
45、与现有技术相比,本申请至少能实现以下技术效果:
46、合理地利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风力机叶片结构参数建模方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
8.一种风力机叶片结构参数建模装置,其特征在于,包括:获取模块、数据处理模块和迭代模块;
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,
10.一种存储介质,其特征于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种风力机叶片结构参数建模方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹鹏,王超,王浩宇,李丽莎,刁姝文,王晓东,戴丽萍,赵健,丛建鸥,王浤宇,常海东,邢伟,
申请(专利权)人:中国华电科工集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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