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水平轴风力机结构动力特性及模态分析的中期报告
本次报告主要介绍了水平轴风力机的结构动力特性及模态分析的研究进展情况。
1.水平轴风力机的结构动力特性
水平轴风力机是一种利用风能发电的设备，其结构复杂、工作环境恶劣，存在着多种动力学问题。目前较为关注的问题有：
（1）机械振动与噪声：转子旋转、叶片变形、齿轮传动等都会产生机械振动与噪声；
（2）非线性动力学效应：水平轴风力机的非线性效应主要包括气动力非线性、结构非线性、非线性控制等；
（3）多参量耦合效应：多参量耦合效应是指风速、转速、转矩等多个参数之间相互作用产生的效应。
2.水平轴风力机的模态分析
模态分析是研究结构振动特性的有效方法，对于水平轴风力机的设计、优化以及故障诊断等均具有重要作用。目前常用的模态分析方法有：
（1）有限元法：该方法将结构分成有限个部分，通过对每个部分的振动微分方程求解得到结构的振动特性；
（2）模态实验法：该方法通过实验测量来确定结构的振动模态和频率。
3.研究展望
目前，国内外对水平轴风力机的研究主要集中在提高功率密度、减小噪声、延长使用寿命、降低成本等方面。未来，应重点关注以下问题：
（1）水平轴风力机的非线性动力学、多参数耦合效应等复杂问题；
（2）采用新型材料和结构设计，改善水平轴风力机的结构强度和稳定性；
（3）结合机器学习等技术，实现对水平轴风力机的智能优化和监测诊断。