[发明专利]风力发电机组结构件的阻尼计算方法和装置

权利要求书

1.一种风力发电机组结构件的阻尼计算方法，所述结构件包括组成材料不同的至少两个部分，其特征在于，所述阻尼计算方法包括：

获取所述风力发电机组的物理模型；

根据所述风力发电机组的物理模型，确定所述风力发电机组的物理空间的质量矩阵和刚度矩阵，以构建所述结构件的频率特征方程；

基于所述频率特征方程，确定所述结构件的模态频率以及对应的模态向量；

基于所述模态频率以及对应的模态向量，确定所述结构件中至少两个部分的瑞利阻尼系数和/或所述结构件整体结构的模态阻尼比。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，构建所述结构件的频率特征方程的步骤包括：

基于所述风力发电机组的物理空间的雅克比矩阵的零空间以及所述质量矩阵和刚度矩阵，确定所述风力发电机组的物理空间的更新的质量矩阵和刚度矩阵；

基于所述更新的质量矩阵和刚度矩阵，构建所述结构件的频率特征方程。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，所述结构件包括叶片或者混塔。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，当所述结构件为混塔时，所述物理模型包括基础模型、塔架主体模型和机头集中质量点模型。

5.根据权利要求3所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，当所述结构件为混塔时，所述物理模型仅包括塔架主体模型，或者包括基础模型和塔架主体模型。

6.根据权利要求3所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，当所述结构件为叶片时，所述物理模型仅包括叶片模型。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，确定所述至少两个部分的瑞利阻尼系数的步骤包括：基于所述模态频率中的目标模态的频率以及所述至少两个部分的模态阻尼比，确定所述至少两个部分的瑞利阻尼系数。

8.根据权利要求4所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，确定所述结构件整体结构的模态阻尼比的步骤包括：

将所述风力发电机组的物理空间的质量矩阵和刚度矩阵分别分割成对应于非塔架主体部分、所述至少两个部分以及边界自由度的子矩阵；

基于所述子矩阵以及所述至少两个部分的瑞利阻尼系数，确定所述风力发电机组的物理空间的阻尼矩阵；

基于所述风力发电机组的物理空间的阻尼矩阵和质量矩阵、所述模态频率以及对应的模态向量，确定各阶模态阻尼比；

基于所述各阶模态阻尼比，确定所述结构件整体结构的模态阻尼比。

9.根据权利要求4所述的风力发电机组结构件的阻尼计算方法，其特征在于，确定所述至少两个部分的瑞利阻尼系数的步骤包括：

获取所述结构件的目标模态的模态阻尼比；

基于所述结构件的目标模态的模态阻尼比、目标模态的频率、所述风力发电机组的物理空间的质量矩阵以及所述模态向量，确定所述风力发电机组的模态空间阻尼矩阵的元素；

将所述风力发电机组的物理空间的刚度矩阵和阻尼矩阵以及与所述目标模态的频率对应的模态向量分别分割成对应于所述至少两个部分以及边界自由度的子矩阵；

基于所述子矩阵以及所述风力发电机组的模态空间阻尼矩阵的元素，确定所述至少两个部分的瑞利阻尼系数。