多叶片风轮的试验模态测试与分析

采用试验模态分析的方法分别对单叶片、两叶片风轮、三叶片风轮、五叶片风轮和中心固定圆板进行了模态分析,得到了它们的实际模态振型.实验结果显示,单叶片的模态振型和多叶片的模态振型有较大不同,单叶片的结构动态特性不能代替整个风轮的结构动态特性;对比多叶片风轮和中心固定圆板,按照一定的对应关系,可以采用中心固定圆板的振型来研究多叶片风轮的挥舞模态振型.     

利用有限元预分析优化机体模态测试方案

本文利用有限元模态计算的结果，进行模态测试前的测点和激励点的优化研究。该过程分两步，首先通过正则模态位移的计算确定传感器的最佳位置，然后对有限元模态振型与仿真测试振形进行比较，检验测试模型的自由度数目、与有限元模态振形的匹配情况。该方法在某V12柴油机机体的模态测试中的应用，说明测试前有限元预分析可辅助测试方案的建立。     

三叶片风轮动力学特性的分析

采用试验模态分析的方法分别对三叶片风轮、中心固定整体圆板和中心固定按120°开口的圆板,进行了模态分析,得到了它们的实际模态振型.运用模态计算软件ANSYS对动力学特性一致的三叶片风轮和动力学特性有差异的三叶片风轮进行了定性计算分析.试验结果显示,三叶片风轮的振型和中心固定圆板的振型有一定对应关系,可采用中心固定圆板的振型来研究三叶片风轮的挥舞模态振型.并且使用ANSYS软件和中心固定按120°开口的圆板的振型图,更合理地解释了三叶片风轮的挥舞模态振型.     

钝尾缘叶片有限元模态与实验模态的对比研究

风力机叶片的模态分析是保障风力机整机稳定性及其可靠性分析的重要基础。对中国科学院工程热物理研究所研发的100kW钝尾缘实验叶片进行了有限元模态及实验模态研究,得出了叶片前几阶模态的振型及频率,探讨了对叶片稳定性影响比较显著的模态特性,通过对有限元模态及实验模态结果对比,分析了产生误差的原因及产生共振的可能性,为风力机叶片的稳定运行提供了理论依据。     

单叶风轮与三叶风轮的动力学特性的比较

风力机风轮的模态分析是了解风力机结构动态特性的基础,准确地得到风轮的固有频率和模态振型具有十分重要的意义.采用试验模态分析方法和计算模态分析方法分别对单叶片和三叶片风轮进行模态分析,得到了它们的模态振型.研究结果显示,单个叶片的模态振型和多叶片的模态振型有较大不同,单叶片风轮的动力学特性不能代替三叶片风轮的动力学特性.     

加速度计自身质量对风力机叶片模态试验结果的影响

在有效降低其他影响因素干扰的前提下,分析了风力机叶片模态试验中加速度计质量对叶片频率测定结果的影响。试验结果表明,加速度计质量越大引入的测试误差越大,而且加速度计安装位置越靠近叶尖这种影响越明显。通过对风力机叶片模态试验方案的改进,可以有效降低误差得到比较理想的模态参数识别结果。     

兆瓦级海上风力机叶片设计及模态分析

叶片是风力机的重要构件,对其合理设计十分重要。总结了叶片的设计流程,并选择合理的设计参数,设计出兆瓦级风力机的叶片;在三维绘图软件中建模;应用有限元法,选定叶片的材料参数,在有限元软件中对叶片进行模态分析,确定了叶片的各阶模态振型及各阶频率,并对比分析叶片各阶模态振型结果。结果表明,叶片的固有频率范围与外界的激励的频率范围不重合,因此避免了共振破坏的发生。     

大型风力机叶片模态测试与分析

利用建成的大型风力机叶片的振动特性分析装置,用测力法和不测力法对风力机叶片进行模态试验及分析,测试了风力机叶片的模态参数（固有频率、阻尼和振型）,得到了叶片的振动特性。采用共振法将偏心电机和变频器连成一体作为激励源测试了叶片的固有频率,实验验证了单叶片的危险运行频率。对大型风力机叶片模态试验及分析提供了可靠的实验装置和试验方法,对风力机叶片动力学特性分析提供有力工具。     

超大型风电机组叶片颤振分析及参数灵敏度研究

以IEA 15 MW参考风电机组为研究对象，基于修正的极坐标网格叶素动量理论与Timoshenko梁模型，建立叶片气弹耦合分析模型，综合时域和频域方法，分析超大型风电机组叶片失控状态下的气弹稳定性。结果表明，叶片发生颤振失稳，临界颤振速度为13.06 r/min，颤振频率为3.68 Hz，颤振模态主导振型为三阶向前挥舞模态伴随一阶向前扭转模态。此外，定量分析临界颤振速度对于空气密度、叶片质量、截面重心、挥舞刚度和扭转刚度变化的灵敏度。分析表明，扭转刚度是影响临界颤振速度的主导因素，通过减少叶片质量和前移截面重心，增大挥舞刚度和扭转刚度，可提高颤振裕度。采用高空气密度的设计条件，可获得更保守的设计额定转速。     

基于摄动模态分析的风电叶片动力学特性研究

针对大尺寸叶片运行状态下受旋转软化效应和动力刚化效应耦合作用从而导致其模态特性改变的现象，提出一种基于摄动模态分析的旋转叶片振动分析方法。建立0.89 m和61.5 m两种型号的叶片模型，通过数值模拟分析叶片在0～50 r/min转速范围内这两种效应对叶片频率的影响。基于计算的频率差值Δf的变化规律，研究叶片3种主要振型与这两种效应之间的关联关系。最后，为验证数值模拟的准确性，通过锤击法进行实验模态分析并与数值模拟结果进行比较。实验结果表明，其一、二阶模态频率误差均在1%以内，计算结果较为准确。