风剪切对风力机气动性能及疲劳寿命的研究
风力机叶片论文 风剪切效应论文 数值模拟论文 瞬态分析论文
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摘要 | 第9-11页 |
abstract | 第11-12页 |
第1章 绪论 | 第13-20页 |
1.1 课题研究背景及意义 | 第13页 |
1.2 国内外风电行业的发展现状 | 第13-16页 |
1.3 国内外研究现状综述 | 第16-18页 |
1.3.1 风剪切对风力机叶片气动性能影响的研究现状 | 第16-17页 |
1.3.2 风力机叶片结构优化研究现状 | 第17页 |
1.3.3 风力机叶片疲劳分析研究现状 | 第17-18页 |
1.4 课题主要研究内容 | 第18-19页 |
1.5 创新点 | 第19-20页 |
第2章 风力机基本理论与研究方法 | 第20-30页 |
2.1 风力机空气动力学基本理论 | 第20-24页 |
2.1.1 贝兹理论 | 第20-21页 |
2.1.2 叶素理论 | 第21-23页 |
2.1.3 动量理论 | 第23-24页 |
2.1.4 动量叶素理论 | 第24页 |
2.2 数值模拟方法 | 第24-29页 |
2.2.1 CFD方法 | 第24页 |
2.2.2 流动控制方程 | 第24-26页 |
2.2.3 湍流模型 | 第26-29页 |
2.3 本章总结 | 第29-30页 |
第3章 风剪切对水平轴风力机气动性能的影响 | 第30-48页 |
3.1 风力机叶片数值模拟 | 第30-33页 |
3.1.1 模型建立 | 第30-31页 |
3.1.2 边界条件设置 | 第31-32页 |
3.1.3 计算域及网格划分 | 第32-33页 |
3.2 风剪切对水平轴风力机气动性能的影响 | 第33-44页 |
3.2.1 风剪切数学模型 | 第34-35页 |
3.2.2 风轮的轴向推力和功率 | 第35页 |
3.2.3 叶片截面气动载荷分布 | 第35-41页 |
3.2.4 叶片压力分布 | 第41-43页 |
3.2.5 风轮截面处速度分布 | 第43-44页 |
3.3 不同风廓线下的风剪切对水平轴风力机气动性能的影响 | 第44-46页 |
3.3.1 风轮轴向推力和功率 | 第44-45页 |
3.3.2 叶片轴向和周向载荷随方位角的变化 | 第45-46页 |
3.4 本章小结 | 第46-48页 |
第4章 大型风力机叶片结构分析 | 第48-65页 |
4.1 风力机叶片结构理论 | 第48-51页 |
4.1.1 复合材料特性 | 第48-49页 |
4.1.2 层合板理论 | 第49-51页 |
4.1.3 叶片结构特性有限元分析理论 | 第51页 |
4.2 叶片有限元建模 | 第51-56页 |
4.2.1 叶片有限元模型 | 第52-53页 |
4.2.2 定义单元和材料类型 | 第53页 |
4.2.3 叶片铺层参数 | 第53-55页 |
4.2.4 网格划分 | 第55-56页 |
4.3 模态分析理论 | 第56-57页 |
4.4 风力机叶片主梁铺层改进 | 第57-64页 |
4.4.1 主梁铺层角度对叶片结构性能的影响 | 第57-60页 |
4.4.2 主梁铺层顺序对叶片结构性能的影响 | 第60-62页 |
4.4.3 主梁铺层比例对叶片结构性能的影响 | 第62-64页 |
4.5 本章小结 | 第64-65页 |
第5章 风剪切效应影响下叶片的疲劳寿命估算 | 第65-79页 |
5.1 疲劳分析基本理论 | 第65-69页 |
5.1.1 线性疲劳累积损伤理论 | 第65页 |
5.1.2 非线性疲劳累积损伤理论 | 第65-66页 |
5.1.3 疲劳性能S-N曲线 | 第66-68页 |
5.1.4 条件疲劳极限 | 第68-69页 |
5.2 风速分布 | 第69-70页 |
5.2.1 风速分布模型 | 第69-70页 |
5.2.2 估算参数K和 C的方法 | 第70页 |
5.3 风力机叶片应力最大位置确定 | 第70-74页 |
5.4 风力机叶片疲劳分析 | 第74-78页 |
5.4.1 疲劳计算定义 | 第74-75页 |
5.4.2 疲劳计算结果 | 第75-78页 |
5.5 本章总结 | 第78-79页 |
结论与展望 | 第79-81页 |
6.1 结论 | 第79-80页 |
6.2 展望 | 第80-81页 |
参考文献 | 第81-86页 |
致谢 | 第86-87页 |
附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录) | 第87页 |
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