[发明专利]一种风力机叶片动态频率分析与设计方法

摘要

一种风力机叶片动态频率分析与设计方法：根据叶片静止状态下的各项参数，进行叶片结构设计，获得叶片静态下的结构刚度与固有频率，分析并调整叶片结构，直至固有频率满足要求；再根据叶片运行转速，计算其离心惯性载荷，将惯性载荷施加于叶片上，分析评估结构的非线性影响程度，并计算在这种影响下结构刚度的改变，利用改变后的结构刚度，重新计算分析叶片固有频率。由于本发明考虑了非线性影响，因此可以比较准确地预估在离心力作用下的运行状态固有频率。根据设计要求，对该频率进行评估，并调整叶片结构直至叶片频率满足要求。据此所设计出的叶片结构可有助于保障风电叶片及机组在设计状态下能够安全运行。

主权项

一种风力机叶片动态频率分析与设计方法，其主要步骤为：1)根据静止状态下情况，进行叶片常规设计，获得叶片结构参数；2)根据步骤1中的叶片结构参数，使用有限元数值方法进行分析，计算出叶片在静止状态下的固有频率；3)根据使用要求，将步骤2中固有频率的计算结果与所要求的频率范围进行比照，并调整叶片结构参数至频率满足使用要求；4)在步骤3分析的基础上，根据叶片运行转速范围计算叶片的离心惯性载荷；5)将离心惯性载荷施加于叶片上，分析评估该载荷对结构的非线性影响，并计算在该影响下叶片结构刚度的变化，利用变化后的结构刚度，重新计算叶片动态下的固有频率；6)评估步骤5中计算得到的固有频率是否符合安全运行要求，并调整叶片结构至叶片频率满足要求。