海上風(fēng)力機(jī)非定常載荷及非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、海上風(fēng)力機(jī)受到各種非定常因素和耦合效應(yīng)的作用，整機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)難度很大。將氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和水動(dòng)等學(xué)科結(jié)合起來(lái)，充分考慮各個(gè)因素的影響，對(duì)于提高海上風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)水平和計(jì)算準(zhǔn)確性，具有重要意義。
　　本文根據(jù)風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程，考慮非定常工況，對(duì)風(fēng)輪氣動(dòng)結(jié)構(gòu)耦合、風(fēng)輪塔架耦合、以及整機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面進(jìn)行研究。
　　針對(duì)非定常工況，采用自由渦尾跡方法，計(jì)算了大型風(fēng)力機(jī)在剪切風(fēng)和動(dòng)態(tài)偏航等工況下的載荷與尾跡發(fā)展。
　　針對(duì)葉片動(dòng)態(tài)響

2、應(yīng)，結(jié)構(gòu)計(jì)算采用有限元方法，將葉片簡(jiǎn)化為梁模型，采用Galerkin方法和Hamilton原理對(duì)其進(jìn)行幾何非線性分析。計(jì)算非線性全量剛度矩陣和切線剛度矩陣，構(gòu)建非線性動(dòng)力學(xué)方程。采用Newmark直接積分法進(jìn)行時(shí)間步進(jìn)，采用修正的Newton-Raphson方法在每個(gè)時(shí)間步內(nèi)進(jìn)行迭代求解。對(duì)氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行耦合計(jì)算，對(duì)比線性與幾何非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)，分析了非線性計(jì)算的準(zhǔn)確性與必要性。
　　針對(duì)海上風(fēng)力機(jī)。采用線性波和頻譜函數(shù)模擬波浪運(yùn)動(dòng)