大型风力发电机复合材料叶片动态特性分析

以1.2 MW风力机叶片为研究对象,采用参数化建模技术建立大型风力机复合材料叶片的三维有限元壳模型,在此基础上采用拟波前子空间迭代法准确计算了基于多因素耦合作用下复合材料叶片的固有频率和振型。进而分析了不同形式的振动对旋转叶片的影响机理,该计算方法对大型复合材料风力机叶片的结构设计具有一定的参考价值。     

浅析风力发电机叶片关键技术

选取了五家在世界风电制造业排名比较靠前的企业,筛选出这些企业在风力发电机叶片技术方面申请的核心专利,以这些核心专利为研究对象,从技术类别、技术功效和技术时间分布三个角度,分析了风机叶片在设计、制造方面的关键技术及发展经验,进而为我国企业今后的研发提供一些参考建议。     

风力发电机叶片的动力学分析

旋转是叶片的主要工作方式,叶片轴向力与切向力的大小随叶片的旋转而时刻发生变化,导致重力对叶片每个旋转位置有不同程度的影响。应用ANSYS软件建立旋转状态下叶片的有限元模型,对其进行动力学分析。分析结果表明:叶片的最大变形量为0.327 mm,位于叶尖附近,远小于玻璃钢叶片的最大弯曲变形要求;叶片的最大应力值为1.04 MPa,远小于玻璃钢的抗拉强度。通过分析确认,重力对风力发电机叶片的整体力学性能影响较小。     

垂直轴风力发电机叶片气动性能研究

性能优越的垂直轴风力发电机正越来越受到关注。优良的风叶是使垂直风力发电机获得最大风能利用系数和良好经济效益的基础。垂直风力发电机叶型的气动性能研究是当前叶片设计的重要内容。利用ANSYS FLUENT12.0对NACA4412、FX76MP12、DU86-137-25以及C型四种不同叶片的气动性能进行了仿真和分析,得出C型叶片相对其他三种叶片有着更好的气动性能,能为垂直风力发电机叶片的设计起到指导作用。     

垂直轴风力发电机叶片仿真分析

文中结合垂直轴风力发电机的结构特点和受力特征以及实际发电量的需求,以SolidWorks三维建模软件为基础,建立垂直轴风力发电机叶片的三维模型。再利用ANSYS对之进行静态特征仿真计算,求出垂直轴风力发电机叶片的应力与应变情况,然后依据叶片的应力与应变状态优化叶片的尺寸和结构,使之达到既满足强度条件又满足结构简单和材料最省的目的。     

风力发电机叶片表面损伤图像识别方法研究分析

风力发电是一种绿色清洁的能源,其安全运行是实现可持续发展的关键。风力发电机叶片是风力发电的重要部件,其表面损伤直接影响发电效率,因此需要对其表面损伤进行及时、准确识别。由于叶片表面损伤具有面积大、形状不规则、裂纹分布不均匀等特点,使得传统图像识别方法无法实现对叶片表面损伤的识别。本文通过对现有叶片表面损伤识别方法进行分析,总结归纳出了不同的图像识别方法和各自的优缺点,为实现风力发电机叶片表面损伤的自动识别提供了思路。     

基于无人机技术的风力发电机叶片自主巡检系统

针对长期运行的风力发电机叶片可能出现的不同程度损伤,基于无人机技术对风力发电机叶片缺陷检测进行研究,提出风力发电机叶片自主巡检系统。介绍了这一自主巡检系统的组成与拓扑关系,对信号传输覆盖问题进行了分析,并对巡检航迹进行了规划。基于无人机技术的风力发电机叶片自主巡检系统可以对叶片边缘开裂、局部脱落、雷击损伤进行检测,效率高,成本低,能够保障风力发电机运行的安全性和可靠性。     

34m复合材料风力发电机组叶片屈曲有限元分析

采用有限元分析的方法解决了叶片的静强度和屈曲稳定性问题.首先,阐述了利用MSC.Patran建立复合材料叶片的有限元模型的步骤和方法;其次,利用蔡-吴(E.M.Wu)失效准则和Hill-蔡(S.W.Tsai)强度理论校核了几种主要承力材料的强度;最后,结合有限元二阶屈曲模态计算结果,讨论了风机叶片结构的屈曲稳定性.     

大型风力发电机叶片在三维旋转状态下的气动特性分析

为了更准确地研究风力发电机在三维旋转状态下的动态失速特性,分析其气动性能,建立风力机叶片和轮毂的三维气动模型,采用计算流体力学方法,对叶片在三维旋转状态下的气动特性进行了模拟,得到叶片周围流场分布状况。分析结果表明相对于无旋转状态,三维旋转状态下,叶片表面气流有沿叶展方向的运动,改变了叶片表面压力分布,致使气流流动分离延迟,导致叶片出现失速延迟的现象,提高了叶片从风中获得能量的能力。     

关于风力发电机叶片预应力模态频率的研究

通过对风力发电机叶片进行预应力模态频率分析,找出了发电机在使用过程中产生振动耦合的原因。通过对叶片结构形式和选用材料进行改进并对改进后的机体进行模态频率比较研究,得出了避免叶片产生振动耦合的方案,通过疲劳特性分析确定其方案是否可行,为同类产品的安装、使用和优化设计提供了参考依据。     

风力发电机叶片三维模型重构及气动特性分析

风力发电机叶片形状直接影响风力发电机气动性能,根据风力发电机叶片特点规划测量路径,采用三坐标测量机（CMM）对风力发电机叶片表面进行测量,提取表面的三维点云数据.对点云数据进行分组和处理,在Pro/E中生成叶片的三维几何模型.在Fluent软件中对叶片翼型进行了不同攻角的气动特性分析,得到了不同攻角下的流场分布情况.     

风力发电机叶片状态监测与故障诊断技术近况

风力发电技术是新能源发电技术领域的重要研究方向,也是目前风能的主要利用方式,故风力发电机叶片稳健工作是风力发电过程的关键保障,对风力发电机叶片状态的实时在线监测技术也成为该领域的重要研究内容。该文回顾了风力发电机叶片机械故障的产生原理、现有的风力发电机叶片状态监测技术,对比了现有各技术的优势和劣势,分析了未来叶片检测技术的发展趋势。     

兆瓦级风力发电机组叶片设计

研究了兆瓦级风力发电机叶片翼型建模的方法,应用UG、Matlab建立叶片实体模型,提高了建模效率,为后续结构强度、叶片的力学特性计算等进一步分析奠定了基础。     

基于遗传算法的风力发电机叶片气弹阻尼优化

叶片气弹阻尼是评估风力发电机运行稳定性的关键指标。基于遗传算法对风力发电机叶片气弹阻尼进行优化,具体做法为采用遗传算法对风力发电机叶片各截面的刚度进行寻优迭代,找到影响气弹阻尼的敏感截面;根据刚度分布参考曲线,调整叶片铺层,使叶片刚度分布能够包络参考曲线,进而优化叶片气弹阻尼,提高风力发电机的运行稳定性。研究结果表明,利用遗传算法可以实现风力发电机叶片参数的自动寻优,能够快速准确优化叶片气弹阻尼,为风力发电机叶片的优化设计提供参考。     

风力发电机叶轮叶片新技术的发展

对风力发电机叶轮叶片的结构形状设计、风力发电领域中叶片材料的进展、叶片制造工艺进展等方面进行了研究,并在此基础上介绍了国内外风力发电机产品的特点和发展.由此分析得出:叶片的设计和制造质量水平十分重要,被视为风力发电系统的关键技术,也可视为代表风力发电机的技术水平.     

兆瓦级风力发电机组叶片设计

研究兆瓦级风力发电机叶片翼型建模的方法,应用UG、Matlab建立叶片实体模型,并对叶片的翼型设计提出优化的方法。     

双叉式叶尖结构对风力发电机叶片固有频率影响的试验研究

在风洞实验室进行模态试验与风洞动频试验,研究双叉式叶尖结构对风力发电机叶片固有频率的影响。在研究中发现,双叉式叶尖结构叶片的固有频率在低阶时有减小的趋势,在高阶时有增大的趋势。振型图显示,双叉式叶尖结构可将未改型叶片的一部分扭转振型变为挥舞振型,并且明显改良了未改型叶片前缘出现的扭转振型。动频数据显示,双叉式叶尖结构可以调整风轮动频曲线的走势,使风轮进入共振区的时间缩短。通过研究确认,双叉式叶尖结构能够有效改良风力发电机叶片的固有频率等参数,为后续风力发电机叶片的减振研究奠定了基础。     

风力发电机叶片振动失效机理分析

对风力发电机叶片材料、翼型构成及叶片破坏形式作了介绍,进一步分析了风机叶片失效破坏原因,提出了相应的避免措施.提出了叶片损坏的主要原因是摆振和挥舞两两种方式的振动与弹性叶片的变形耦合所导致.     

风力发电机叶片的气动弹性及颤振研究综述

随着风力发电产业的发展以及风力发电机的大型化,风力发电机气动弹性不稳定的问题对风力发电设备的设计和影响越来越大。该文总结了解决风力发电机叶片气动弹性稳定性问题常用的三种方法:BEM方法、动态失速模型和CFD方法;随后通过对风力发电机叶片颤振破坏机理进行分析,概述了风力机叶片颤振抑制的研究方法及研究现状。