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风力机复合材料柔性叶片的颤振分析

任勇生1杜向红1杨树莲2
1.山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛2665102.山东工商学院，山东烟台264005

摘要：将风力机叶片简化为薄壁复合材料封闭截面弯扭耦合变形梁，基于Hamilton原理并结合变分渐进法
(VAM)，建立风力机叶片的气动弹性力学模型。结构模型包括材料各向异性，截面翘曲，离心载荷，科里奥利加速度，以
及预锥角和预扭转角的影响。气动载荷采用叶素动量理论和准定常气动力理论进行描述。将位移按广义坐标进行模态
展开，采用Galerkin法导出系统的质量、刚度和阻尼矩阵，采用特征值技术进行叶片颤振性能的数值求解。针对周向反对
称刚度配置(CAS)叶片进行数值近似计算，揭示了入流比、预扭转角和纤维铺层角等参数对风力机叶片颤振性能的影响。
气动弹性；复合材料；薄壁梁；风力机叶片；预扭转角
TK83A

Flutteranalysisofcompositeflexiblewindturbineblades
RENYong-shengDUXiang-hongYANGShu-lian

基金项目：国家自然科学基金(10972124)；山东省自然科学基金
(Y2006F37)；山东省教育厅科技计划（J08LB04）资助项目
2010-04-192010-07-25
任勇生男，博士，教授,1956年7月生

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(8)

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(14)

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3结论

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OMAE20