风力机叶片压电抑振效应与能量耗散机制研究

作     者：吴鸿鑫 柯世堂 陆曼曼 高沐恩 田文鑫 王同光 WU Hong-xin;KE Shi-tang;LU Man-man;GAO Mu-en;TIAN Wen-xin;WANG Tong-guang

作者机构：南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学土木与机场工程系江苏南京211106 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2019YFB1503700) 国家自然科学基金资助项目(52078251,51761165022,52111018794) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_0333) 南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金项目(BCXJ23-01) 南京航空航天大学研究生拔尖创新人才培养“引航计划”跨学科创新基金项目(KXKCXJJ202302) 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2023年第36卷第6期

页      码：1664-1675页

摘      要：压电智能叶片是随着风力机向大型化发展而被提出的自适应减振概念叶片,本文探索了叶片压电抑振效应和能量耗散机制,提出了适用于变截面三维叶片的等效梁截面气弹模型设计方法,并基于同步测振测力气弹风洞试验对比研究了15 MW风力机叶片压电抑振效应;再基于二次开发的机电耦合叶片动力学模型,分析了机电气弹耦合模态的转速演变规律与能量分布形式,揭示了压电叶片的能量耗散机制。研究表明:提出的气弹风洞试验方法可有效反映压电叶片风振抑制效果;压电材料可缩小风力机叶片的敏感风向角区间,提高大幅锁频振动临界风速,延长气弹失稳的能量积累时间;压电材料导致叶片风振能量在模态空间均分转移,削弱了负阻尼模态的能量集聚,增强了正阻尼模态的能量耗散。

主 题 词：15 MW风力机叶片 气弹风洞试验 压电抑振效应 能量耗散机制 机电气弹耦合模态 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.06.021

馆 藏 号：203125171...