绝对节点坐标法大型风力机复合材料叶片的动态特性

摘要：

为研究大型风力机旋转复合材料叶片的非线性结构动态特性,采用绝对节点坐标法,并基于一般连续介质力学理论和复合材料本构关系,推导广义质量与刚度矩阵,建立大型风力机旋转复合材料叶片的非线性动力学模型.为描述叶片的转动,引入大范围转动连体坐标系,结合摄动原理及线性化方法,构建旋转叶片的状态方程.以非线性梁标准算例验证了模型的准确性,并以DTU-10MW风力机复合材料叶片为对象,分析了静止与旋转条件下的动态特性.结果表明,由于叶片的大型化和非线性变形特点,叶片静止时的挥舞、摆振和扭转振型存在显著耦合;由于动力刚化效应,叶片的各阶频率会随着转速的提高而改变,并对振型的挥舞和摆振产生较大影响.

关键词：风力机叶片、复合材料、绝对节点坐标法、动态特性分析

所属期刊栏目：11

分类号：TK83;O313.7(风能、风力机械)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;广东省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：247-254