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1、自适应风力机叶片建模与振动主动控制研究乔印虎"刘春辉2张春燕'陈杰平(1•合肥工业大学机械与汽车工程学院,合月巴230009;2•安徽科技学院工学院,凤阳233100)【摘要】:论文首先总结了国内外压电材料用于叶片弹性体的应用情况。接着重点研究了自适应风力机叶片建模,并将压电材料丝埋入风力机叶片的基体屮,做成智能夹心结构,实现智能主动控制,为防止叶片这一弹性体发生颤振。并用冇限元分析软件Algor分析埋入的压电材料逆压电效应下的振动控制效果。采用proe建模,导AAlgor,选择压电材料,施加电压分析其形状、位移改变能力,以此为实现叶片智能振动控制打下基础。关键词:风力发
2、电叶片;智能复合材料;建模;振动主动控制;主动约束层阻尼;有限元分析TheModelingandActiveVibrationControlofAdaptiveWindTurbineBladeQIAOYin-hu1'2,LIUChun-hui2CHENJie-ping2ZHANGChun-yan(1・SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China2.EngineeringCollege,AnhuiscieneeandtechnologyScho
3、ol,Eengycing233100,Anhui,China)[Abstract]:Firstly,bycombiningwiththesituationofresearchingheadwaysathomeandabroad,methodusedforsolvingtheaeroelasticitystabilityproblemofwindturbinebladewerebrieflysummarized.Secondly,abriefintroductionwasgivenonthecurrentsituationofapplicationresearchforth
4、eintellectualmaterial,thataconsiderableattentionhasbeenpaidinthedesignofmodemlargescaledwindturbineblade,usedinthestructuralflutterofwindturbinebladeandtheinitiativecontrolofvibration.Thesismodelofadaptivewindturbineblade,andwireembeddedpiezoelectricsubstrateofWindTurbineBladesinsandwichs
5、tructuresmadeofsmart,intelligentactivecontrol,topreventtheoccurrenceofleafflutteroftheelasticbody.AndAlgorfiniteelementanalysisofembeddedsoftware,inversepiezoelectriceffectofpiezoelectricmaterialsundertheeffectofvibrationcontrol.Usingproemodeling,importAlgor,selectthepiezoelectricmaterial
6、,theappliedvoltageoftheshape,thedisplacementchangecapacityinordertoachievetheleaveslaythefoundationforIntelligentControl.Keywords:WindTurbineBlade;SmartCompositesMaterial;Modeling;ActiveVibrationControl;Activeconstrainedlayerdamping;Finiteelementanalysis中图分类号:TB47文献标识码:A风力机的叶片作为摄取风能的关键部件,
7、占整机成本的25%〜28%左右,其气动性能和结构性能直接决定风力机的工作效率和运行寿命。随着风力机的大型化,在作大范围空间旋转的柔性叶片弯扭耦合变形及其气动力与弹性变形的耦合往往造成颤振。自然界的风向和风速都是随吋随机变化的,现冇风机的调节装置虽然可以根据风向和风速调整,但在速度上始终是滞后的,这种调节的滞后性在强风暴的气候条件下,往往会造成严重的后果,在台风状态下每个叶片产生的风载将达千吨以上,这就是造成风电机不稳定、安全性无法保障的最根本原因。针对以上情况,在风力机叶片的保护上,现在常用的振动保护仪,是一种被动的保护方式,