收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

周期性及气动荷载对风力机叶片动力特性影响研究

朱卫平  
【摘要】:本论文主要研究了风力机叶片运营过程中周期性荷载以及气动荷载对其基本动力特性的影响;理论分析了上述两种荷载对叶片基本动力特性影响的原理,通过对一个额定功率300W的小型风力机叶片在不同风速、转速和损伤状态下的模态试验,对上述理论进行了验证。论文主要内容如下: (1)理论分析了重力、动不平衡导致的离心合力以及其他周期性荷载在叶片旋转过程中对叶片动力特性的影响,给出了上述荷载的具体表达式;推导了典型叶片截面受到的气动阻尼,定性分析了气动力对风力机叶片动力特性,主要是总的系统的阻尼的影响,并分析了结构频率发生改变的原因。 (2)试验系统地设计和完成了一个额定功率为300W的小型风力机在不同风速、转速和损伤状态下的模态试验。对风力机的各部件(塔架、叶片,叶轮)以及整机在不同风速、转速和不同损伤状态下的振动进行了测试;分别采用电滑环和光滑环对上述传感器数据进行了传输和采集。通过对加速度信号的初步分析,发现并解释了叶片振动信号中的均匀分布频率的现象。 (3)通过对试验数据的进一步分析以及第二章的理论分析,对非转动和转动状态下观测到的频率均布的现象进行了解释;根据气动阻尼的表达式,并结合升阻力系数曲线,定性解释了气动力对风力机叶片模态参数的影响;对光纤光栅应变信号进行分析,发现光纤光栅应变传感器对本试验中模拟的损伤较为敏感,可以用其对运行状态下的风力机叶片进行此类损伤监测。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TK83

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘璇;中小型风电系统风轮输出功率波动的影响因素研究[D];内蒙古工业大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵娜;李军向;李成良;;基于ANSYS建模的风力机叶片模态分析及稳定性分析[J];玻璃钢/复合材料;2010年06期
2 刘旺玉;张海全;李明刚;;基于仿生设计的风力发电机叶片力学性能的实验研究[J];实验力学;2009年02期
3 汪建文;闫建校;刘金鹏;赵志渊;;多叶片风轮的试验模态测试与分析[J];太阳能学报;2008年12期
4 吴春梅;田瑞;陈永艳;;基于振动性能优化的风力机叶片设计[J];工程热物理学报;2008年11期
5 石晶;唐跃进;陈磊;睢鑫;翟世涛;任丽;李敬东;程时杰;;基于超导磁储能的变速恒频风力发电机励磁系统[J];科技导报;2008年01期
6 徐建文;田瑞;高志鹰;包道日娜;李艳春;;水平轴风力发电机桨叶结构动力学特性研究[J];太阳能学报;2007年08期
7 黄小华;李德源;;风力机叶片动力特性测试分析方法研究[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2007年02期
8 李德源,叶枝全,包能胜,陈严;风力机旋转风轮振动模态分析[J];太阳能学报;2004年01期
9 叶枝全,马昊旻,丁康,包能胜,曹人靖;水平轴风力机桨叶的实验模态分析[J];太阳能学报;2001年04期
10 包能胜,曹人靖,叶枝全;风力机桨叶结构振动特性有限元分析[J];太阳能学报;2000年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王艳青;复合材料风机叶片疲劳损伤监测研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 程鹏;水平轴风力机叶片气动弹性的风洞试验研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 唐新安;600KW风力发电机组故障诊断[D];新疆大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周丹;;大功率风力机叶片模态及气动特性分析[J];流体机械;2015年12期
2 许成骅;王宏光;朱志文;;壁面局部振动的二维管内流动分析[J];上海理工大学学报;2015年05期
3 胡国玉;孙文磊;金阿芳;;大型风力发电机旋转叶片结构动力特性分析[J];可再生能源;2015年11期
4 单丽君;叶炯;李慧;;风力机叶片多体动力学分析[J];大连交通大学学报;2015年05期
5 郑玉巧;赵荣珍;刘宏;;大型风力机叶片气动与结构耦合优化设计研究[J];太阳能学报;2015年08期
6 蔡亮亮;;风力发电机叶片半主动多模态振动控制研究[J];华电技术;2015年08期
7 许成骅;王宏光;;壁面局部振动的二维管可压缩流动分析[J];工程热物理学报;2015年08期
8 徐立军;徐蕾;杨科;;100kW大厚度钝尾缘叶片的静力实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2015年07期
9 苏成功;李成良;鲁晓锋;;大型风电叶片后缘最大弦长区域稳定性研究[J];玻璃钢/复合材料;2015年06期
10 朱晓庆;赵孟阳;;基于HyperWorks的城市客车座椅模态分析[J];山东交通学院学报;2015年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周婞;基于数字图像的风机叶片变形高速测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
2 赵娟;风机叶片健康监测声学特征提取方法研究[D];北京邮电大学;2018年
3 解玉平;2MW风力发电机叶片的设计建模和疲劳寿命分析[D];烟台大学;2017年
4 王欢欢;基于声发射的柴油机早期故障诊断研究[D];太原理工大学;2017年
5 刘霞;基于功率谱的风电叶片的损伤识别研究[D];河北大学;2017年
6 朱正祥;风电机齿轮箱故障诊断方法和系统研究[D];湖南大学;2017年
7 梁浩;风电场风机尾流效应的分析与应用[D];电子科技大学;2017年
8 张鑫;深度学习在风机叶片结构损伤识别中的仿真研究[D];兰州交通大学;2016年
9 李冰;基于数字图像的风机桨叶故障检测方法研究[D];华北电力大学;2016年
10 陈林聪;风电机组齿轮箱预防性维修与机会维修决策研究[D];华北电力大学(北京);2016年
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王欣;水平轴风力机气动性能与结构动力特性分析[D];兰州理工大学;2012年
2 朱卫平;周期性及气动荷载对风力机叶片动力特性影响研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 吕学瑜;离网型风力发电控制器的研制[D];华南理工大学;2011年
4 朱钊;小型离网风力发电系统逆变电源的研究与设计[D];华中科技大学;2011年
5 陈奇;离网型风力发电系统控制方法研究[D];江南大学;2009年
6 刘晓光;风力发电系统风力机输出特性的模拟与控制[D];青岛大学;2009年
7 丁勇钢;水平轴风力机塔影效应的数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
8 刘楠;水平轴风力机风轮气动数值模拟及性能计算[D];西安理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭晓东;伞形风力机三维建模及结构动力学分析[D];内蒙古工业大学;2017年
2 廖耀华;基于随机森林算法的风电场出力预测研究[D];长沙理工大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢翔;李顶河;冯振宇;徐建新;;含孔损伤复合材料层合板固有频率研究[J];玻璃钢/复合材料;2009年05期
2 李成良;王继辉;薛忠民;李军向;;基于ANSYS的大型风机叶片建模研究[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期
3 赵俊山;李军向;;叶片主梁弯扭耦合设计研究[J];玻璃钢/复合材料;2008年06期
4 林海晨;;风力机叶片的有限元建模[J];绵阳师范学院学报;2007年08期
5 张春丽;黄争鸣;董国华;;基于非线性本构关系的复合材料风机叶片有限元极限分析与设计[J];复合材料学报;2007年02期
6 刘旺玉;侯文峰;欧元贤;;植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系(Ⅰ)——试验研究和数值模拟[J];华南理工大学学报(自然科学版);2007年03期
7 王应军;裴鹏宇;;风力发电机叶片固有振动特性的有限元分析[J];华中科技大学学报(城市科学版);2006年S2期
8 石晶;唐跃进;周羽生;戴陶珍;魏斌;任丽;陈敬林;王惠龄;徐德鸿;李敬东;王少荣;程时杰;卢亚峰;秦红三;;35kJ/7kW直接冷却高温超导磁储能系统[J];电力系统自动化;2006年21期
9 石建军;吴东辉;迟波;丁新静;李睿;;Shell91单元在复合材料蜂窝夹层结构分析中的应用[J];纤维复合材料;2006年03期
10 刘雄;陈严;叶枝全;;水平轴风力机风轮叶片优化设计模型研究[J];汕头大学学报(自然科学版);2006年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张仲柱;水平轴风力机叶片气动性能计算模型研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 颜玉玲;张建周;;大跨度拱型结构的动力特性[J];南京工学院学报;1987年03期
2 俞培基,秦蔚琴;压实“干”粉煤灰的动力特性[J];岩土工程学报;1988年05期
3 吴波 ,陈祥宝;应用曲厚壳元分析弯板拱的动力特性及其试验研究[J];重庆交通学院学报;1988年03期
4 吴章珠,黎元亨,周文涛;深圳金融中心大厦的动力特性[J];华南地震;1988年04期
5 佘锟;紊流对悬索桥动力特性的影响[J];应用力学学报;1988年04期
6 祝龙根;吴晓峰;;低幅应变条件下砂土动力特性的研究[J];大坝观测与土工测试;1988年01期
7 苏钢;付汝楫;贾武同;李淮凌;;用锤击激振法测定滑动轴承油膜动力特性的研究[J];振动与冲击;1988年01期
8 王璋保;刘燕春;徐建石;;MLP型煤粉两焰烧咀动力特性的试验研究[J];华东冶金学院学报;1988年01期
9 蒋晓飞;张直明;;粘弹性轴瓦对滑动轴承动力特性的影响[J];润滑与密封;1988年06期
10 钱管良,顾松年,姜节胜;含裂纹梁的动力特性[J];航空学报;1989年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张文福;陈春磊;计静;刘迎春;;水中悬浮隧道动力特性的仿真分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 臧克江;黄延涛;;液压缸内泄前后动力特性对比分析[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第一卷)[C];2002年
3 周恩全;陈国兴;王炳辉;;饱和砂砾土动力特性试验研究[A];中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会论文摘要集[C];2015年
4 方鄂华;高赞明;谭晓明;;粘弹性材料动力特性的试验与模拟[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年
5 于德介;周先雁;朱之基;;一种桥梁结构动力特性修改逆问题求解方法[A];全国桥梁结构学术大会论文集(下册)[C];1992年
6 徐自力;张明书;景敏卿;王铁军;虞烈;;某F级重型燃气轮机盘式拉杆转子动力特性的测试及评估[A];第9届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN'2010论文集[C];2010年
7 张栋;季文刚;;大跨度斜拉桥动力特性和抗震性能的研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
8 扶长生;;接触界面的动力特性及其对结构物动响应的影响[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年
9 赵广鹏;祁召成;赵茂海;;钢-混凝土高架基座平台动力特性及其研究[A];2015年全国智慧城市与智慧结构学术会议论文集[C];2015年
10 杜阳阳;纪金豹;倪志伟;;人体动力特性振动台试验研究[A];第三届全国城市与工程安全减灾学术研讨会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 康传明 张为民;十一院风力机叶片设计取得突破[N];中国航天报;2009年
2 驻上海记者 施来发;国内第一片1.5兆瓦风力机叶片成功下线[N];中国建材报;2006年
3 钟富;连云港建国内最大风力机叶片基地[N];中国经济导报;2006年
4 张锦南;国产300千瓦风力机叶片前景广阔[N];中国电力报;2001年
5 许红明;连云港建设国内最大的风力机叶片基地[N];中国工业报;2007年
6 昊宇;国产单机功率最大变速变桨风力机叶片下线[N];中国建材报;2006年
7 先贝;风力机叶片大型化 碳纤维复材任重道远[N];中国建材报;2015年
8 张长明;LM风力机叶片预弯发明专利被判无效[N];中国建材报;2008年
9 记者 李忠国;德国诺依公司代表来我市考察[N];白银日报;2006年
10 记者 张从春 通讯员 杨懿忠;中复连众成功收购德国风力机叶片公司[N];国际商报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙平义;异形连续梁桥动力特性计算及损伤识别方法[D];吉林大学;2014年
2 张家玮;初始荷载对梁力学性能非线性影响的研究[D];兰州交通大学;2010年
3 李学平;裂缝损伤结构动力分析及其识别方法研究[D];中南大学;2009年
4 陈刚;大型风力机叶片气弹及其几何自适应研究[D];重庆大学;2018年
5 梁健;风力机叶片覆冰预测模型研究[D];重庆大学;2017年
6 汪云龙;先进土工实验技术研发与砾性土动力特性试验研究[D];中国地震局工程力学研究所;2014年
7 孟珣;基于动力特性的海上风力发电支撑结构优化技术研究[D];中国海洋大学;2010年
8 王珑;大型风力机叶片多目标优化设计方法研究[D];南京航空航天大学;2014年
9 廖猜猜;极限载荷条件下的风力机叶片铺层优化设计研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
10 董全杨;饱和砂土小应变动力特性试验研究[D];浙江大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱卫平;周期性及气动荷载对风力机叶片动力特性影响研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 吕鹏飞;粘土动力特性的试验研究[D];华北水利水电大学;2018年
3 施佳豪;非均等固结应力下砂土小应变动力特性试验研究[D];温州大学;2017年
4 王宜航;山区人行悬索桥动力特性及风环境分析[D];石家庄铁道大学;2018年
5 马骞;重载铁路分离式桥墩动力特性与加固技术研究[D];石家庄铁道大学;2018年
6 李剑;干砂小应变动力特性试验研究[D];安徽理工大学;2018年
7 王栋;西安蓝海风中心办公楼的动力特性测试及分析[D];西安理工大学;2018年
8 吴奇;螺栓连接节点对钢框架动力特性的影响研究[D];长江大学;2014年
9 赵毅;基于动力特性可靠性约束的三维随机结构优化设计[D];武汉理工大学;2008年
10 朱保华;矮塔斜拉桥的动力特性及地震响应分析[D];西南交通大学;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026