国家自然科学基金(50676022)
- 作品数：16 被引量：204H指数：9
- 相关作者：李德源黄小华吕文阁刘胜祥成思源更多>>
- 相关机构：广东工业大学汕头大学华南理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广州市科技计划项目广东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理电气工程更多>>
- 风力机柔性叶片的混合多体模型研究被引量：8
- 2010年
- 研究运用混合多体动力学方法建立风力机柔性叶片的动力学模型。应用超级单元(superelement)的建模方法,将柔性叶片离散为由带有力元弹簧和阻尼器的万向节连接的有限个刚体;基于多刚体动力学中的R-W(Roberson-Wittenburg)方法,通过约旦变分原理,导出了叶片多体系统的动力学代数-微分方程;运用MSC.ADAMS的求解器求解微分方程。计算了一个1.5MW风力机叶片的动力特性,研究了超级单元的数量对计算结果的影响,将算例结果与有限元分析结果进行了比较。算例分析表明,混合多体动力学建模方法能较好地分析和描述柔性叶片弹性变形对其运动特性的影响,为风力机气动弹性稳定性分析和控制系统设计提供了实用的分析方法。
- 周传捷李德源赵世林
- 关键词：多刚体系统MSC.ADAMS模态分析
- 水平轴风力机轮毂强度和疲劳寿命分析方法研究被引量：11
- 2012年
- 针对水平轴风力机轮毂复杂的几何外形、载荷与边界条件,研究其强度和疲劳寿命数值分析方法。应用结构分析软件ANSYS并结合疲劳分析软件FE-safe对风力机轮毂进行强度和多轴疲劳寿命分析。研究了风力机轮毂结构强度数值分析中的一些关键技术问题,如网格划分、载荷施加、边界约束条件的处理及分析技巧等;利用叶片根部极限载荷对轮毂进行强度校核,得出轮毂极限载荷下的应力分布。基于风力机叶片根部随机载荷谱和线性累积损伤方法,研究了轮毂多轴疲劳特性及疲劳寿命分析方法;研究了轮毂材料的S-N曲线定义和各工况下随机载荷谱的分析处理方法。算例表明:本文的工作为水平轴风力机轮毂强度、刚度及多轴疲劳寿命分析等提供了实用的分析方法。
- 刘雄辉李德源吕文阁成思源
- 关键词：风力机轮毂多轴疲劳随机载荷
- 风力发电演示实验装置的研制
- 2007年
- 开发了一套适用于大学实验教学的风力发电演示实验装置。装置演示了风力发电系统的组成，风力发电原理和相关空气动力学原理以及风力发电系统控制方法.该装置可以使工科学生了解风力发电的基本过程，普及可再生能源知识，增强环境保护意识。帮助学生进一步将所学的理论知识和实际应用结合，促进其综合素质的提高.
- 黄小华周誉昌
- 关键词：可再生能源风力发电风力机
- 泥沙对海上风力机单桩式塔架的作用分析被引量：2
- 2013年
- 研究单桩式圆锥形塔架在随机风载荷、波浪载荷及泥沙的非线性约束作用下的动力响应与动力特性的数值模拟方法;探讨泥沙对单桩塔架的动力响应与特性的影响。应用分布的非线性弹簧模拟桩土相互作用,分析作用于单桩塔架上的泥沙载荷;运用线性波理论模拟不规则波浪,通过有限元方法建立塔架结构动力方程,由Morison方程计算波浪载荷。以某兆瓦级海上风力机塔架为例,研究泥沙与塔架相互作用下的土弹簧刚度沿泥沙深度的变化,考察不同参数泥沙对塔架模态和动力响应的影响。算例分析表明,泥沙变形的非线性特性对风力机的作用不可忽略,改变泥沙参数会引起塔架的动力特性和响应的变化。研究对于近海风力机流固耦合及整机动力特性的分析具有重要参考价值。
- 骆少明刘波宏李德源袁茂圣
- 关键词：桩土作用波浪载荷动力特性
- 基于人工神经网络模型的风速预测被引量：34
- 2011年
- 利用在达坂城风电场30m轮毂高处的1min实测风速数据,采用人工神经网络模型ANN对未来短时间风速进行预报。通过对风速反复训练与检测来选择一组合适的模型参数,并对模型进行了误差分析。研究结果表明,使用BP神经网络对未来风速进行短时间预测能够达到较好的效果,误差较ARMA模型更精确,但是对于突变信息的处理能力仍然有限。
- 黄小华李德源吕文阁成思源
- 关键词：神经网络风速预报ARMA模型
- 大型水平轴风力机组混合多体模型研究被引量：1
- 2013年
- 研究运用混合多体动力学方法建立大型水平轴风力机组整机动力学模型,模型由叶片等柔性构件和机舱等相对刚性的构件组成。对柔性构件,应用超级单元(superelement)的建模方法,将其离散为由带有力元弹簧和阻尼器的万向节连接的有限个刚体,导出反映构件横向和扭转变形的弹簧刚度系数计算方法;多体系统中各刚体通过约束和铰相联系,应用Lagrange方程建立系统运动微分方程。通过单叶片的动力特性分析,研究超级单元中弹簧刚度系数的计算方法及其计算结果的影响;对一个1.5MW风力机组进行的系统动力特性分析表明:混合多体建模方法可用较少的自由度充分反映系统的振动形态和相互影响,也为风力机系统气弹耦合及其稳定性分析提供了适当的建模方法。
- 李德源袁茂圣吕文阁成思源
- 关键词：风力机模态分析
- 风力机叶片动力特性测试分析方法研究被引量：9
- 2007年
- 风力机叶片的模态分析是风力机整机气弹稳定性及其可靠性分析的重要基础。针对自制的300W模型风力机玻璃钢复合纤维叶片的动力特性进行了测试分析,通过测量分析叶片的振动信号,得到了叶片的固有频率和阻尼比等特性;讨论了激振头的安装和叶片自重等因素对测试结果的影响。为风力机叶片模态分析提供了可行的试验方法,同时,为理论分析计算风力机叶片与整机模态的算法选择和修正提供了依据。
- 黄小华李德源
- 关键词：风力机叶片动力特性模态分析
- 风力机翼型非定常气动力分析(英文)被引量：1
- 2010年
- 基于状态空间描述的Beddoes-Leishman动态失速模型,对风力机翼型进行非定常气动力分析.考虑到风力机翼型工作时的实际情况,在模型中忽略了可压缩性效应和起始于翼型前缘的流动分离.模型考虑了气流的近尾流效应和在失速区域的后缘分离效应.模型用4个气动状态来描述非定常气动力系数动力学,其中两个用于描述近尾流效应中的时间迟滞,另两个用于描述后缘分离效应.采用模型对做简谐变桨运动的FFA-W3-241风力机专用翼型进行了非定常气动力分析.数值计算结果与实验值吻合良好,说明模型能较好地描述风力机翼型的非定常气动特性.将动态失速数值计算模块与已有的风力机气动与结构分析软件集成,利用软件对一台1.5MW变速变桨距风力机的发电工况进行了仿真.仿真结果表明,翼型的非定常气动特性对动态载荷计算结果影响很大,因此在风力机的设计过程中应该予以充分考虑.
- 刘雄张宪民李德源陈严叶枝全
- 关键词：风力机翼型非定常空气动力学动态失速
- 风力机旋转叶片动力学方程的Neumann级数解法被引量：10
- 2007年
- 运用现代柔性多体动力学方法,研究了水平轴风力机柔性叶片空间旋转运动与其弹性变形间的相互耦合关系及其所导致的动力学效应;导出了旋转叶片的有限元动力学方程及其数值求解方法;对大型风力机叶片在机械和气动载荷作用下的弯曲变形进行了动态模拟。由于该有限元动力学方程为时变方程,文中应用Neumann级数和Newmark直接积分方法求解动力方程,编制了相应的计算机程序;以1.5MW风力机叶片为例,计算了风力机在启动、刹车和正常运转时的叶片弯曲挠度响应,并与常规有限元数值分析结果进行了比较。结果表明,该方法能有效地求解该类时变方程并准确地反映旋转叶片的动力学特性和动力学响应,本文工作为进一步进行叶片强度和气动弹性稳定性分析打下了基础。
- 李德源叶枝全黄小华
- 关键词：多体动力学动力响应
- 大型风力机筒式塔架涡致振动的数值分析被引量：25
- 2008年
- 应用有限元数值分析方法分析了1.5MW 变速变桨距风电机组圆筒型塔架在非定常气动力作用下的动力学响应。数值计算了塔架的动力特性,考察了风轮及机舱重量对塔架固有频率的影响;研究了作用在圆筒型塔架上的气动力特别是非定常气动力与雷诺数的关系;根据作用在塔架上的气动力,计算了塔顶处横向和顺风向在过临界和超临界条件下的动态位移。计算结果表明:非定常气动力是引起塔架振动的重要原因,研究塔架的动态问题比静态问题更重要。该文的工作也为风力机塔架振动分析和疲劳寿命分析等提供了实用的分析方法。
- 李德源刘胜祥黄小华
- 关键词：塔架非定常气动力动力特性
