大型水平轴风力发电机桨叶为流-刚-柔耦合的周期时变多体系统.本文暂未考虑风载荷,分析了重力载荷和桨叶预锥角、转速等因素的变化对稳定性的影响.力学建模中,考虑了桨叶挥舞、摆振、扭转和轴向运动以及根部铰的挥舞、摆振和变矩等刚体运动.利用有限元法形成5节点18自由度的刚-柔混合梁单元模型,应用Hamilton原理建立桨叶动力学方程,求得对应的摄动方程,采用Newmark隐式积分方法求解.根据Floquet理论判断运动稳定性,计算了相关转换矩阵的特征值.结果表明预锥角对桨叶运动稳定性影响不容忽视.在通常的工况下,桨叶能够稳定地运转.
风力发电机 桨叶 稳定性 Hamilton原理 Floquet理论