| 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 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.1.1 风力机翼型设计理论研究现状 | 第12-13页 |
| 1.1.2 风力机气动弹性理论的研究现状 | 第13页 |
| 1.1.3 风力机叶片气动外形设计理论研究 | 第13-14页 |
| 1.1.4 风力机叶片结构设计理论研究 | 第14-15页 |
| 1.2 本文课题来源和选题背景 | 第15-16页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第16-17页 |
| 1.4 本文研究的创新点和技术路线 | 第17-19页 |
| 1.5 本章小结 | 第19-21页 |
| 2 风力机专用翼型族群气动结构一体化设计 | 第21-51页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 风力机翼型基本理论 | 第21-29页 |
| 2.2.1 翼型几何参数 | 第21-22页 |
| 2.2.2 翼型气动与结构参数 | 第22-27页 |
| 2.2.3 影响翼型气动特性的因素 | 第27-29页 |
| 2.3 翼型结构参数计算 | 第29-32页 |
| 2.4 翼型型线集成理论 | 第32-34页 |
| 2.5 翼型型线优化模型 | 第34-36页 |
| 2.5.1 目标函数 | 第34-35页 |
| 2.5.2 设计变量 | 第35页 |
| 2.5.3 约束条件 | 第35-36页 |
| 2.6 翼型族群气动结构一体化优化结果及对比分析 | 第36-48页 |
| 2.6.1 21%厚度翼型优化结果分析 | 第36-41页 |
| 2.6.2 18%厚度翼型优化结果分析 | 第41-43页 |
| 2.6.3 25%厚度翼型优化结果分析 | 第43-46页 |
| 2.6.4 30%厚度翼型优化结果分析 | 第46-48页 |
| 2.7 本章小结 | 第48-51页 |
| 3 气动弹性对风力机叶片性能的影响 | 第51-67页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 考虑气动弹性的风力机叶片空气动力学理论 | 第51-58页 |
| 3.2.1 动量理论 | 第51-54页 |
| 3.2.2 叶素理论 | 第54-56页 |
| 3.2.3 动量—叶素理论 | 第56页 |
| 3.2.4 叶尖损失修正模型 | 第56-58页 |
| 3.3 考虑气动弹性的风力机叶片分析 | 第58-65页 |
| 3.3.1 叶片选型 | 第58-60页 |
| 3.3.2 载荷计算与加载 | 第60-62页 |
| 3.3.3 气动弹性耦合分析流程 | 第62-63页 |
| 3.3.4 结果分析 | 第63-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 4 气动弹性对风力机叶片性能影响的试验验证 | 第67-81页 |
| 4.1 引言 | 第67页 |
| 4.2 测试叶片选型及设计 | 第67-71页 |
| 4.2.1 叶片设计的基本参数 | 第67-68页 |
| 4.2.2 测试叶片翼型选择及外形设计 | 第68-71页 |
| 4.3 试验叶片试制与性能测试平台的搭建 | 第71-77页 |
| 4.3.1 试验叶片的材料 | 第71-72页 |
| 4.3.2 叶片试制过程 | 第72-75页 |
| 4.3.3 叶片与轮毂的安装 | 第75页 |
| 4.3.4 风轮性能测试平台的搭建 | 第75-77页 |
| 4.4 结果分析 | 第77-80页 |
| 4.4.1 测试数据处理 | 第77页 |
| 4.4.2 1kW测试叶片运行条件的确定 | 第77-78页 |
| 4.4.3 试验叶片性能分析 | 第78-80页 |
| 4.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 5 气动弹性影响下的复合材料风力机叶片气动外形设计 | 第81-101页 |
| 5.1 引言 | 第81页 |
| 5.2 复合材料力学基础 | 第81-93页 |
| 5.2.1 纤维增强复合材料 | 第81-82页 |
| 5.2.2 复合材料的优缺点 | 第82-83页 |
| 5.2.3 复合材料的基本构造形式 | 第83-85页 |
| 5.2.4 复合材料各向异性力学基础 | 第85-88页 |
| 5.2.5 单层板的强度理论 | 第88-92页 |
| 5.2.6 层合板的强度分析 | 第92-93页 |
| 5.3 考考虑气动弹性的风力机叶片外形设计 | 第93-99页 |
| 5.3.1 目标函数 | 第94页 |
| 5.3.2 设计变量及约束条件 | 第94-95页 |
| 5.3.3 优化设计程序及方法 | 第95-96页 |
| 5.3.4 优化结果分析 | 第96-99页 |
| 5.5 本章小结 | 第99-101页 |
| 6 风力机翼型、叶片外形与结构一体化设计 | 第101-115页 |
| 6.1 引言 | 第101页 |
| 6.2 复合材料风力机叶片参数化有限元模型 | 第101-107页 |
| 6.2.1 翼型的表达 | 第102-103页 |
| 6.2.2 叶片外形表达 | 第103-104页 |
| 6.2.3 叶片内部结构的表达 | 第104-106页 |
| 6.2.4 参考叶片参数化有限元建模 | 第106-107页 |
| 6.3 风力机叶片气动外形和结构一体化设计模型 | 第107-112页 |
| 6.3.1 设计目标 | 第107页 |
| 6.3.2 设计变量 | 第107-110页 |
| 6.3.3 限制条件 | 第110页 |
| 6.3.4 优化算法与有限元法结合 | 第110-112页 |
| 6.4 结果分析 | 第112-114页 |
| 6.5 本章小结 | 第114-115页 |
| 7 结论与展望 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-127页 |
| 附录 | 第127页 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第127页 |
| B 作者在攻读学位期间参加的科研项目 | 第127页 |