[发明专利]利用复合阻尼结构的风力机叶片抑颤方法

摘要

本发明具体为一种利用复合阻尼结构的风力机叶片抑颤方法，解决了大型柔性叶片易发生颤振而缺乏有效的防治方法的问题。利用复合阻尼结构的风力机叶片抑颤方法，具体为在叶片表面设共固化约束阻尼层，在主梁外表面设自由阻尼层；自由阻尼层由单层阻尼材料构成，选用阻尼粘弹材料或阻尼合金或阻尼复合材料；共固化约束阻尼层由复合材料层和阻尼材料层间错布置共固化成型，复合材料层选用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或玻璃和碳纤维混搭复合材料，阻尼材料层选用阻尼粘弹材料。本发明与现有技术相比具有普遍适用性、有效抑颤性、经济性、可设计性。

主权项

1.一种利用复合阻尼结构的风力机叶片抑颤方法，其特征在于：具体为在叶片（1）表面设共固化约束阻尼层（3），在主梁（4）外表面设自由阻尼层（2）；自由阻尼层（2）为单层阻尼粘弹材料或单层阻尼合金或单层阻尼复合材料，具体为粘固于主梁（4）外表面，其中自由阻尼层的厚度可由下式计算得出：其中为主梁结构损耗因子，为主梁厚度，为阻尼层厚度，为主梁杨氏模量，为阻尼材料杨氏模量，为阻尼材料损耗因子；共固化约束阻尼层（3）由复合材料层和阻尼材料层间错布置共固化成型，且最上层和最下层为复合材料层，阻尼材料层至少设一层，复合材料层选用玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料或玻璃和碳纤维混搭复合材料，阻尼材料层选用阻尼粘弹材料；共固化约束阻尼层（3）的复合材料层和阻尼材料层的厚度可由下列各式联立用迭代法计算得出：其中为共固化约束阻尼层的结构损耗因子，l为复合材料层的厚度，L为共固化约束阻尼层的总厚度，N为复合材料层层数，H_v为阻尼材料层厚度；β为阻尼材料层损耗因子；G为阻尼材料的剪切模量；f为叶片所受流体载荷（风载）的激振频率；W为共固化约束阻尼层单位长度的质量；g为重力加速度；A_i为第i层复合材料层的面积；E_i为第i层复合材料层的弹性模量；d_i为最外层复合材料层至第i层复合材料层的距离；I_i为第i层复合材料层对于其中性面的惯性矩，K_i为第i层的复合材料层的拉伸刚度；(EI)_∞为共固化约束阻尼层中性面的弯曲刚度；(EI)₀为各复合材料层以自身中性面计算弯曲刚度的总和；(EI)_r为共固化约束阻尼层的弯曲刚度实部。