电压对压电板壳风力机叶片振动的抑制研究

作     者：乔印虎 韩江 张春燕 QIAO Yin-hu;HAN Jiang;ZHANG Chun-yan

作者机构：安徽科技学院机械工程学院安徽凤阳233100 合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 

基　　金：安徽省科技厅2017年重点研究项目(1704a0902058) 安徽省教育厅自然科学重大项目(KJ2017ZD44) 安徽科技学院重点学科资助项目(AKZDXK2015C03) 安徽科技学院稳定人才基金资助项目(JXWD201602) 安徽科技学院校级一般项目(ZRC2016492) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2017年第24卷第5期

页      码：518-522,529页

摘      要：风力机叶片是风力机的关键部件,为了解决叶片受到阵风或随机风作用后振动衰减缓慢、叶片产生较大空间扭曲变形等问题,在叶片中嵌入压电材料,运用变分法、哈密顿(Hamilton)原理和扁壳理论,建立了压电板壳式复合材料叶片结构的机-电耦合动力学数学模型,并应用MATLAB软件对叶片在施加控制电压前后的响应特征进行了数值求解,根据计算结果分析了叶片各方向位移、转角随时间的变化和风载作用下控制电压对叶片振动的抑制情况。分析结果表明:施加控制电压前,叶片在受到阵风或随机风作用后,振动衰减缓慢,在给叶片中压电材料施加控制电压后,在压电材料的逆压电效应下,叶片的振动衰减迅速,在极端风速情况下能极大地提高风力机叶片的气动弹性稳定性。因此,采用压电材料,利用其逆压电效应,根据风载施加控制电压,能够有效抑制极端风载作用下叶片的振动,从而提高其服役周期。

主 题 词：压电板壳风力机叶片 控制电压 风载作用 逆压电效应 振动抑制 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2017.05.005

馆 藏 号：203274276...