大型风力机叶片气弹及其几何自适应研究
| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 引言 | 第11-13页 |
| 1.2 研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 风力机叶片气弹模型研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 风力机自适应叶片研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 风力机专用翼型研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 本文课题来源和选题背景 | 第17页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第17-19页 |
| 1.5 本文研究的创新点 | 第19页 |
| 1.6 本文研究的技术路线 | 第19-20页 |
| 1.7 本章小结 | 第20-21页 |
| 2 气弹效应下大型风力机空气动力学建模 | 第21-39页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 经典叶素动量理论 | 第21-27页 |
| 2.2.1 动量理论 | 第21-23页 |
| 2.2.2 叶素理论 | 第23-24页 |
| 2.2.3 Prandtl叶尖损失修正 | 第24页 |
| 2.2.4 Shen修正 | 第24页 |
| 2.2.5 a值较大时的修正 | 第24-26页 |
| 2.2.6 偏航修正 | 第26-27页 |
| 2.3 气弹效应下的叶素动量理论 | 第27-33页 |
| 2.3.1 坐标系及其转换 | 第28-31页 |
| 2.3.2 叶素动量理论的改进 | 第31-33页 |
| 2.4 动态入流效应 | 第33-36页 |
| 2.4.1 改进的B-L模型 | 第33-35页 |
| 2.4.2 B-L模型验证 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-39页 |
| 3 大型风力机叶片多向耦合气弹建模与分析 | 第39-65页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 叶片多向耦合振动模型 | 第39-49页 |
| 3.2.1 叶片的离散 | 第39-40页 |
| 3.2.2 单元结构矩阵 | 第40-44页 |
| 3.2.3 叶片挥舞-摆振耦合机理 | 第44-45页 |
| 3.2.4 叶片挥舞-扭转和摆振-扭转耦合机理 | 第45-46页 |
| 3.2.5 叶片多向耦合动力学控制方程 | 第46-47页 |
| 3.2.6 动力学方程数值求解 | 第47-49页 |
| 3.3 叶片多向耦合气弹模型 | 第49-51页 |
| 3.3.1 叶片的载荷计算模型 | 第49-50页 |
| 3.3.2 叶片多向耦合气弹模型 | 第50-51页 |
| 3.4 实例叶片 | 第51-55页 |
| 3.5 叶片多向耦合振动特性 | 第55-58页 |
| 3.5.1 矩阵特征值法 | 第55页 |
| 3.5.2 离心刚化对振动特性的影响 | 第55-58页 |
| 3.6 叶片多向耦合气弹分析 | 第58-63页 |
| 3.6.1 气弹模型验证 | 第58页 |
| 3.6.2 叶片多向耦合气弹行为 | 第58-63页 |
| 3.7 本章小结 | 第63-65页 |
| 4 大型风力机叶片几何非线性气弹建模与分析 | 第65-81页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 叶片几何非线性振动模型 | 第65-74页 |
| 4.2.1 叶片的弯扭度 | 第65-66页 |
| 4.2.2 Kirchhoff动力学比拟方法 | 第66-67页 |
| 4.2.3 叶片几何非线性动力学控制方程 | 第67-70页 |
| 4.2.4 动力学方程数值求解 | 第70-71页 |
| 4.2.5 弯扭度积分 | 第71页 |
| 4.2.6 模型验证 | 第71-74页 |
| 4.3 叶片几何非线性气弹模型 | 第74-75页 |
| 4.4 大型叶片的外插 | 第75-78页 |
| 4.5 叶片几何非线性气弹分析 | 第78-80页 |
| 4.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 5 气弹效应下的大型风力机叶片翼型设计 | 第81-99页 |
| 5.1 引言 | 第81-82页 |
| 5.2 翼型气弹性能 | 第82-84页 |
| 5.3 翼型参数化表达方法 | 第84页 |
| 5.4 优化算法及其改进 | 第84-87页 |
| 5.4.1 粒子群算法的改进 | 第85-86页 |
| 5.4.2 算例分析 | 第86-87页 |
| 5.5 翼型优化模型及结果 | 第87-93页 |
| 5.5.1 变量空间 | 第87-89页 |
| 5.5.2 约束条件 | 第89页 |
| 5.5.3 适应度函数 | 第89-91页 |
| 5.5.4 优化结果 | 第91-93页 |
| 5.6 翼型气弹性能验证 | 第93-96页 |
| 5.7 本章小结 | 第96-99页 |
| 6 大型风力机叶片几何自适应气弹分析 | 第99-117页 |
| 6.1 引言 | 第99-100页 |
| 6.2 预弯-后掠叶片的参数化模型 | 第100-103页 |
| 6.3 预弯-后掠叶片的动力学控制方程 | 第103页 |
| 6.4 预弯-后掠叶片的气弹模型 | 第103-104页 |
| 6.5 预弯-后掠叶片自适应性能的验证 | 第104-107页 |
| 6.6 关键参数对自适应性能的影响 | 第107-116页 |
| 6.7 本章小结 | 第116-117页 |
| 7 结论与展望 | 第117-121页 |
| 致谢 | 第121-123页 |
| 参考文献 | 第123-133页 |
| 附录 | 第133页 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第133页 |
| B.作者在攻读学位期间参加的科研项目 | 第133页 |
