风力机叶片预弯状态颤振效应分析

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摘要： 风力机叶片预弯设计大多采用静气弹分析方法，忽略了叶片气动力、惯性力和弹性力三者相互作用而引发的气弹耦合失稳问题，而预弯对百米量级超长柔性叶片的颤振性能影响尤为显著。为对比分析不同预弯尺寸对叶片颤振临界状态的影响，基于主梁刚度等效原则进行叶片气弹模型设计，通过风洞试验发现了15 MW两种预弯叶片颤振区间及其临界风速的差异；进一步基于修正的叶素动量理论和几何精确梁理论（Blade Element Momentum Theory⁃Geometrically Exact Beam Theory，BEM⁃GEBT）耦合计算方法对4种预弯叶片进行分析，对比了不同预弯尺寸叶片的颤振临界风速、气动力分布和位移频谱特性，并揭示了颤振耦合模态机理。（剩余15263字）