大型风力机气动弹性计算方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 注释表 | 第16-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-30页 |
| 1.1 研究背景 | 第18-21页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第21-28页 |
| 1.2.1 风力机动力学计算研究 | 第21-23页 |
| 1.2.2 风力机气动计算研究 | 第23-26页 |
| 1.2.3 风力机气动弹性力学计算研究 | 第26-28页 |
| 1.3 本文的主要研究工作 | 第28-30页 |
| 第二章 大型风力机动力学 | 第30-56页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 结构动力学基本理论 | 第30-36页 |
| 2.2.1 结构动力学基本方程简介 | 第30-31页 |
| 2.2.2 有限单元法 | 第31-32页 |
| 2.2.3 特征值计算 | 第32-33页 |
| 2.2.4 Phase VI叶片结构特性分析 | 第33-36页 |
| 2.3 叶片复合材料特性计算分析 | 第36-40页 |
| 2.3.1 叶片复合材料分类和特性 | 第36-37页 |
| 2.3.2 复合材料各向异性力学 | 第37-38页 |
| 2.3.3 层合板刚度分析 | 第38-39页 |
| 2.3.4 NH1500 叶片结构特性分析 | 第39-40页 |
| 2.4 风力机多体运动学计算分析 | 第40-46页 |
| 2.4.1 运动学描述 | 第40-42页 |
| 2.4.2 约束方程 | 第42-44页 |
| 2.4.3 广义主动力 | 第44-45页 |
| 2.4.4 刚柔混合动力学方程 | 第45-46页 |
| 2.5 微分代数方程组数值解法 | 第46-55页 |
| 2.5.1 预估矫正格式 | 第47-48页 |
| 2.5.2 非线性方程组Broyden算法 | 第48-49页 |
| 2.5.3 数值算例 | 第49-55页 |
| 2.6 小结 | 第55-56页 |
| 第三章 基于涡尾迹的叶片气动弹性计算研究 | 第56-79页 |
| 3.1 引言 | 第56-57页 |
| 3.2 翼型非定常气动特性 | 第57-61页 |
| 3.2.1 动态失速模型 | 第57-59页 |
| 3.2.2 三维旋转效应 | 第59-60页 |
| 3.2.3 翼型非定常气动特性 | 第60-61页 |
| 3.3 尾迹求解方法 | 第61-66页 |
| 3.3.1 风力机坐标系 | 第61-62页 |
| 3.3.2 尾迹模型 | 第62-65页 |
| 3.3.3 涡线控制方程 | 第65页 |
| 3.3.4 时间步进法尾迹求解 | 第65-66页 |
| 3.4 结构对气动力计算的影响 | 第66-67页 |
| 3.5 风力机气动弹性计算 | 第67-69页 |
| 3.6 计算算例 | 第69-78页 |
| 3.6.1 Phase VI叶片 | 第69-73页 |
| 3.6.2 NH1500 叶片静弹修正 | 第73-76页 |
| 3.6.3 NH1500 叶片气动弹性响应 | 第76-78页 |
| 3.7 小结 | 第78-79页 |
| 第四章 基于CFD的叶片气动弹性计算研究 | 第79-102页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 风力机流场数值模拟方法 | 第79-87页 |
| 4.2.1 控制方程 | 第79-81页 |
| 4.2.2 空间离散 | 第81-84页 |
| 4.2.3 时间离散 | 第84-85页 |
| 4.2.4 边界条件 | 第85-86页 |
| 4.2.5 湍流模型 | 第86-87页 |
| 4.3 低速预处理 | 第87-89页 |
| 4.4 风轮区域点对接滑移网格 | 第89-90页 |
| 4.5 插值方法 | 第90-95页 |
| 4.5.1 IPS插值方法 | 第91-93页 |
| 4.5.2 TPS插值方法 | 第93页 |
| 4.5.3 CVT插值方法 | 第93-95页 |
| 4.6 叶片气动弹性耦合方法 | 第95-96页 |
| 4.7 数值验算 | 第96-101页 |
| 4.7.1 Phase VI气动力计算 | 第96-98页 |
| 4.7.2 NH1500 叶片气动弹性计算 | 第98-101页 |
| 4.8 小结 | 第101-102页 |
| 第五章 风力机整机动气动弹性响应计算研究 | 第102-116页 |
| 5.1 引言 | 第102页 |
| 5.2 FVW/MBD整机气动弹性计算 | 第102-108页 |
| 5.2.1 自由涡尾迹-多体动力学耦合方法 | 第102-104页 |
| 5.2.2 整机模型 | 第104-105页 |
| 5.2.3 计算算例 | 第105-108页 |
| 5.3 CFD/MBD整机气动弹性计算 | 第108-115页 |
| 5.3.1 风力机整机动网格方法 | 第108-110页 |
| 5.3.2 CFD-多体动力学耦合方法 | 第110-111页 |
| 5.3.3 计算算例 | 第111-115页 |
| 5.4 小结 | 第115-116页 |
| 第六章 总结与展望 | 第116-119页 |
| 6.1 总结 | 第116-117页 |
| 6.2 创新点 | 第117页 |
| 6.3 展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第132页 |
