顺风响应风力涡轮叶片耦合塔受到取样旋转风载[外文翻译].doc

顺风响应风力涡轮叶片耦合塔受到取样旋转风载
本文提出的方法是：调查顺风强迫振动响应的风力发电机组塔和旋转叶片受到的采样固定旋转风载。装配的风力发电机组是由3个旋转的旋翼桨叶连接到顶部的一个灵活的环塔，构成了多体动力学的实体。塔和旋转叶片都比作为离散多自由度的实体，允许自由振动，以获得使用离散参数的方法。一个在上方的代表发动机舱的刚体影响塔架的自由振动特性，并由于旋转的离心刚和叶片重力负荷影响叶片的自由振动特性。叶片被阻力激活的时间记录源自离散傅立叶变换（ DFT ）表征旋转取样风湍流谱。叶片的响应时间记录，得到了使用模式加速方法，可量化的基础剪力由三叶片的震动而求得。这由此产生的基础是传授剪力到塔顶。风的阻力负载也被认为是一系列空间相关交点力时间记录被导出DFTs的风力谱。在频域的兼容性情况下，那个塔家/发动机舱，然后加上旋转叶片，结合自己的运动方程解答塔架顶端的位移。在耦合系统中，逆傅立叶变换的频域响应的产生响应时间记录。在一个不考虑叶片/塔架的相互作用的等价系统响应也作了调查，并结果进行了比较。　　
1介绍
了解耦合动力学的风力发电机塔架是明显的能使结构工程师，特别是世界范围内该系统的潜在增长。由于风力发电机组塔正在放置在不同的全球风力发电环境中，组成部分的系统（塔和旋翼桨叶）的动态特性的了解 ，以及这些组成部分的动态相互作用，是至关重要的，以确保这种昂贵电力生产设备的耐用度以及使用寿命。在传统的设计分析中，大部分的零部件（发动机舱和旋翼桨叶）仅仅集中在塔顶，只要塔架和叶片的基频相差甚远，随机强迫振动分析可以得出结果。传统设计简单的同时，它将导致传统设计必须调适组成部分的不确定性。本文旨在说明分析模型的旋转叶片和塔架之间的动态相互作用方法。没有多少关于风力发电机组成部分的动态交互作用的文章，特别是从机械旋转叶片相互作用系统的塔架结构设计的观点出发的文章。
哈里森等指出塔架的运转与叶片的转动紧密相关，叶片传递轴向力到低速主轴片，然后最终传递到在塔架顶部的机舱底板
确定多体系统的动态特性历来进行子合成或部分合成模式方法。张某等人用有限元方法与子合成估计旋转灵活的磁盘主轴系统自由振动特性。其他最近的工作涉及子分析包括Jen和Scheble等。在耦合分析动态耦合之前，首先必须要获得自由振动特性的所有子实体。
自由振动特性进行了严格的塔发动机短舱大规模顶部可评估等手段离散参数法，有限元法或非公开形式的解决方案。Wu等使用这种离散参数法。在一项控制塔的传动装置受随机风荷载作用的研究中。 Lavassas等也使用这种技术，以评