大型風電葉片的固有頻率計算與模態測試分析
摘 要:本文應用瑞利法對天威葉片2MW-TW45.3的固有頻率進行了計算,通過與模態測試結果進行比較,得出了瑞利法在葉片初步結構設計時計算大型風電葉片固有頻率具有足夠的精確度、可行性及可靠性。
關鍵詞:模態測試;固有頻率;風電葉片
隨著我國風力發電的不斷發展,風力發電機葉片的長度不斷加大,內部結構更趨復雜,由于葉片工作環境的復雜性,葉片的固有振動特性對其穩定性及其動態響應有關鍵的意義。當風電機組在自然條件下運行時,作用在風力機葉片上的空氣動力、慣性力和彈性力等交變載荷會使葉片結構產生振動,風力發電葉片的振動主要有三種振動型式:(1)揮舞振動;(2)擺振振動;(3)扭振振動。實際上作用在葉片上的載荷為動載荷,且具有交變性和隨機性,當葉片的固有頻率與激振力的頻率相同時,就會產生共振,從而影響葉片的安全。
一、葉片固有頻率計算
由于葉片的剖面尺寸遠較葉片的長度小,故可以把葉片結構的計算模型簡化為一端固定一端自由的懸臂梁進行結構動力特性分析。
變截面葉片的自由振動方程為:
令 ,得頻率方程:
此頻率方程一般不能直接求得解答,工程上通常使用近似的方法。本文采用一種工程上常用的低階近似計算方法










































