大型风电机组整机及关键部件仿真分析与优化设计研究
| 中文摘要 | 第1-5页 |
| 英文摘要 | 第5-12页 |
| 1 绪论 | 第12-26页 |
| ·课题研究背景 | 第12-17页 |
| ·研究目的和意义 | 第17-19页 |
| ·国内外发展现状 | 第19-24页 |
| ·国内外对于风力发电机组整机模拟仿真的研究 | 第19-23页 |
| ·风力发电机组优化方法研究 | 第23-24页 |
| ·本文研究的主要内容 | 第24-26页 |
| 2 风力机 BEM-GDW 综合气动理论 | 第26-50页 |
| ·引言 | 第26-27页 |
| ·叶素动量理论（BEM） | 第27-36页 |
| ·叶素理论 | 第27-29页 |
| ·动量理论 | 第29-33页 |
| ·BEM 理论的修正 | 第33-36页 |
| ·广义动态尾流理论（GDW） | 第36-43页 |
| ·基本推导 | 第37-39页 |
| ·压力分布 | 第39-40页 |
| ·诱导速度分布 | 第40-41页 |
| ·最终控制方程 | 第41-43页 |
| ·动态失速模型 | 第43-45页 |
| ·原始模型 | 第43-44页 |
| ·模型修正 | 第44-45页 |
| ·BEM-GDW 综合理论 | 第45-49页 |
| ·本章小结 | 第49-50页 |
| 3 风力机的系统建模与仿真分析 | 第50-82页 |
| ·引言 | 第50-51页 |
| ·2MW 变速变桨型水平轴风力机 | 第51-58页 |
| ·叶片结构属性 | 第52-53页 |
| ·叶片空气动力学性能 | 第53-54页 |
| ·轮毂和机舱特征 | 第54-55页 |
| ·传动链 | 第55-56页 |
| ·塔筒 | 第56页 |
| ·控制器 | 第56-58页 |
| ·风力机的稳态表现 | 第58-59页 |
| ·风力机等级 | 第59-60页 |
| ·风况定义 | 第60-62页 |
| ·正常风况 | 第60页 |
| ·极端风况 | 第60-62页 |
| ·风速估计 | 第62-65页 |
| ·气动转矩的估计 | 第63-64页 |
| ·预估风速值的计算 | 第64-65页 |
| ·风力机上的载荷 | 第65-68页 |
| ·叶片上的载荷 | 第65-67页 |
| ·轮毂上的载荷 | 第67页 |
| ·机舱上的载荷 | 第67-68页 |
| ·塔筒上的载荷 | 第68页 |
| ·载荷工况及安全系数 | 第68-70页 |
| ·载荷工况 | 第68-69页 |
| ·载荷局部安全系数 | 第69-70页 |
| ·分析结果 | 第70-73页 |
| ·传动轴的刚度、阻尼变化对系统的影响 | 第73-77页 |
| ·波浪载荷 | 第77-80页 |
| ·本章小结 | 第80-82页 |
| 4 冰载对风力机性能影响 | 第82-94页 |
| ·冰载研究的发展过程 | 第82-86页 |
| ·冰载在风力发电技术中的研究现状 | 第86-87页 |
| ·基于冰载的气动性能理论 | 第87-90页 |
| ·冰载的描述 | 第87页 |
| ·冰在叶片上的分布 | 第87-88页 |
| ·冰载对翼型气动参数的影响 | 第88页 |
| ·冰载在叶片上的分布 | 第88-89页 |
| ·两种条件下翼型的气动性能 | 第89-90页 |
| ·冰载对功率曲线的影响 | 第90-91页 |
| ·冰载对年发电量（AEP）的影响 | 第91-92页 |
| ·本章小结 | 第92-94页 |
| 5 风力机叶片的优化 | 第94-104页 |
| ·引言 | 第94页 |
| ·遗传算法 | 第94-98页 |
| ·多目标遗传算法的基本框架 | 第96-97页 |
| ·适应度函数 | 第97-98页 |
| ·遗传算法在风力发电机组中的应用 | 第98页 |
| ·优化模型 | 第98-99页 |
| ·目标函数的确定 | 第98页 |
| ·参数的设定 | 第98-99页 |
| ·约束条件 | 第99页 |
| ·模型参数描述 | 第99页 |
| ·优化结果对比 | 第99-102页 |
| ·本章小结 | 第102-104页 |
| 6 基于风力机整机气弹稳定性的塔筒结构优化 | 第104-118页 |
| ·引言 | 第104页 |
| ·塔筒的受力和振动分析 | 第104-108页 |
| ·基本假设 | 第104页 |
| ·受力分析 | 第104-105页 |
| ·塔筒的横向弯曲振动分析 | 第105-108页 |
| ·结构优化方法 | 第108-109页 |
| ·惩罚函数法基本思想 | 第108-109页 |
| ·惩罚函数法分类 | 第109页 |
| ·塔筒的结构优化 | 第109-112页 |
| ·目标函数的确定 | 第110-111页 |
| ·共振的避免——Campbell 图 | 第111页 |
| ·约束条件 | 第111-112页 |
| ·使用的优化方法 | 第112页 |
| ·实际应用 | 第112-116页 |
| ·问题描述 | 第112-113页 |
| ·优化结果 | 第113-114页 |
| ·使用有限元软件对塔筒的分析 | 第114-116页 |
| ·本章小结 | 第116-118页 |
| 7 结论与展望 | 第118-120页 |
| 致谢 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-132页 |
| 附录 | 第132-134页 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第132页 |
| B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第132-133页 |
| C 本文采用的坐标系 | 第133-134页 |
