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《基于水平轴风力机桨叶结冰的振动模态分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第13卷第5期南水北调与水利科技Vol.13No.52015年10月South2to2NorthWaterTransfersandWaterScience&TechnologyOct.2015DOI:10.13476/j.cnki.nsbdqk.2015.05.021基于水平轴风力机桨叶结冰的振动模态分析毛君,符春田,陈洪月,于妍鸿(辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新123000)摘要:针对水平轴风力机桨叶片,在结冰条件下进行了三维有限元模态仿真,并对桨叶片结冰后是否能引起桨叶片结构共振进行分
2、析,对桨叶片固有频率进行了对比。根据研究内容,首先确定桨叶片的几何参数,并通过Pro/E软件绘制叶片的三维实体图。主要通过Fluent软件对三维桨叶片进行结冰模拟,之后采用ANSYS结构分析软件对结冰后的桨叶片进行仿真,提出分块法BlockLanczos对叶片进行重力预应力模态分析,应用多体动力学的方法,材质采用玻璃钢,确定叶片的各阶模态振型、频率、最大变形量,得出了叶片的前10阶模态数值与分析结果,并对结果进行了分析比较。结果显示结冰后叶片的主要振动形式为摆振和挥舞,有较强的抗扭转能力,设计中应
3、加强叶片的弯曲刚度,这为风力机叶片的设计和优化提供了参考。关键词:风力机桨叶片;多体动力学;Pro/E建模;有限元分析;模态分析中图分类号:TK83文献标志码:A文章编号:167221683(2015)0520918204VibrationmodeanalysisofbladebasedonthewindturbinewithhorizontalaxisundericingconditionsMAOJun,FUChun2tian,CHENHong2yue,YUYan2hong(SchoolofMe
4、chanicalEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin123000,China)Abstract:Inthispaper,athree2dimensionalfiniteelementmodelofthebladeofwindturbinewithhorizontalaxiswascarriedoutundertheicingconditions.Theresonanceofimpellerbladestructurewasanalyzedund
5、ertheicingconditionsandthenaturalfre2quencyofbladewascompared.Accordingtotheresearchcontent,thegeometricparametersoftheimpellerbladesweredeter2mined,andthe3DsoliddrawingofthebladeswasperformedusingthePro/Esoftware.TheFluentsoftwarewasusedtosimu2lateth
6、eicingconditionsofthree2dimensionalblade,andtheANSYSstructureanalysissoftwarewasusedtosimulatethefrozenblade.TheLanczosBlockwasusedtoperformtheanalysisofgravitationalpreloadoftheblade.Themulti2bodydynamicsmeth2odwasusedtodeterminethevibrationtype,mode
7、,andmaximumdisplacementofeachorderofblade.Thenumericalsimulationandanalysisresultsofthefirst102orderofbladewereobtainedandcompared.Theresultsshowedthatthemainvibrationmodeofthebladeisshimmyandwaving,andthebladehasastrongresistanceabilitytotorsion.Ther
8、efore,thedesignofbladeshouldstrengthenthebendingrigidity,whichprovidesreferenceforthedesignandoptimizationofwindturbineblade.Keywords:windturbineblade;multi2bodydynamics;Pro/Emodeling;finiteelementanalysis;modeanalysis近年来随着当今社会科学技术的飞速发展,能源的匮特性
