【摘 要】
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大型水平轴风力发电机为由桨叶-短舱-塔架组成的刚-柔耦合、流-固耦合的多体系统,尤其是桨叶为随时间周期性变化的变结构体系,其结构与运动的复杂性很大.该文研究了大型水平
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大型水平轴风力发电机为由桨叶-短舱-塔架组成的刚-柔耦合、流-固耦合的多体系统,尤其是桨叶为随时间周期性变化的变结构体系,其结构与运动的复杂性很大.该文研究了大型水平轴三叶片固定式桨毂风力发电机的结构机械动态响应问题,也研究了该结构的稳定性问题.为了精确地描述具有中等挠度的大型桨叶结构,该文进行响应分析中,采用了5节点15自由度的梁单元有限元模型,同时考虑桨叶相对浆毂连接处有挥舞、摆振和变矩的刚体转动.响应分析中,应用Hamilton原理,建立桨叶在做刚体一般运动的非惯性参与系中的动力学方程,同时分别建立短舱在非惯性系中的刚体动力学方程与塔架在惯性坐标系中的动力学方程.数值计算分析中,主要计算了刚性支撑系统时具有不同预锥角的桨叶周期稳态响应;转子-短舱-塔架在不同桨叶预锥角、不同短舱-塔架连接刚度、不同静不平衡及有无重力等情况下的周期稳态响应,和相对应的运动稳定性分析.
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