国家自然科学基金(10972124)
- 作品数：15 被引量：66H指数：6
- 相关作者：任勇生朱由锋杨树莲刘廷瑞杜向红更多>>
- 相关机构：山东科技大学山东工商学院青岛科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省教育厅科技计划山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程一般工业技术理学更多>>
- 基于拟合气弹系数的气弹稳定性分析被引量：4
- 2010年
- 鉴于多自由度大型风力机叶型气动系数计算以及气弹稳定性分析的复杂性,该文在一种四自由度叶型的基础上,采用拟合气弹系数简化了气动力计算过程及气弹稳定性分析过程,降低了非线性气动力模型的阶次。通过与相关文献以及Theodorsen方法进行气弹稳定性分析结果对比,验证了该方法的可靠性。拟合气动系数的方法可用于NACA的各类叶型。
- 刘廷瑞任勇生杨兴华
- 关键词：风力机叶片气动系数气弹稳定性颤振
- 风力机叶片的弯扭耦合振动分析被引量：4
- 2015年
- 根据一般粘性阻尼叶片的弯扭耦合振动模型,利用有限差分方法对叶片的动力方程进行离散处理,得到了叶片的质量、阻尼和刚度矩阵。然后运用MATLAB振动工具箱对系统的弯扭耦合振动进行了仿真分析,求出四种不同类型叶片的六阶固有频率和振型,并与相关文献进行了比较分析。在建立叶片系统的线性定常状态空间方程的基础上,对叶片施加初始位移扰动,通过运用时间离散和MATLAB振动工具箱,得到叶片在弯扭方向的收敛、颤振和发散振动仿真曲线。论文的研究对风力机叶片的设计生产有一定的借鉴意义。
- 朱由锋谢凤芹
- 关键词：风力机叶片有限差分固有频率
- 基于复合材料薄壁结构的转子叶片非线性气弹时域响应分析被引量：4
- 2012年
- 阐述了基于复合材料薄壁梁结构的风力机转子叶片非线性气弹响应分析方法。结构是基于不同刚度系数的挥舞和扭转组成的弯-扭耦合模型,而非线性气动力的计算采用非线性ONERA模型。在Galerkin法基础上,利用片条理论分解了非线性气动力的积分项,构建了结构和气动力相结合的非线性微分方程组,给出了分析非线性气弹响应的方法,并基于小范围近似法进行了线性化,研究了线性化后的时域响应,给出了基于线性化后的时域响应进行稳定性分析的方法。
- 刘廷瑞任勇生
- 关键词：GALERKIN法
- 埋入SMA纤维的复合材料薄壁结构的主动变形分析被引量：2
- 2010年
- 建立了具有主动SMA材料的各向异性单闭室薄壁截面梁的二维截面分析模型;SMA纤维沿任意β角铺设,含SMA纤维层合板材料性能由混合率进行预测;基于Tanaka的SMA应力应变关系以及Lin的线性相变动力模型,导出了SMA诱发的轴力、扭矩与弯矩的数学表达式。由建立的具有拉伸-扭转-弯曲静变形耦合的一般公式出发,讨论周向反对称刚度配置特殊情形并给出了简化的本构方程。数值研究结果表明:相变期间空心悬臂梁在SMA纤维驱动下产生较为显著的弯曲变形和扭转变形。调节SMA纤维的激励温度、改变复合材料铺层角、改变SMA纤维的含量和SMA的初始应变都能明显改善SMA的变形驱动性能。
- 杨树莲任勇生王晓辉朱智林
- 关键词：风机叶片
- 大型水平轴风力机叶片二自由度气弹稳定性分析被引量：1
- 2012年
- 根据Kallesφe大型水平轴风力机叶片模型下的动力学方程对无阻尼系统进行有限差分离散后,运用Greenberg气动理论施加分布气动力,得到不对称刚度和一般粘性阻尼的二自由度气弹方程。通过建立系统的线性定常状态空间方程,利用极点实部最大值对叶片的气弹稳定性进行了解析,得到了风速、转速、弹性模量、桨距角、空气密度和叶片密度的稳定性曲线,最后用系统的阶跃时间响应进行了验证。
- 朱由锋任勇生
- 关键词：水平轴风力机叶片气弹稳定性
- 复合材料薄壁梁模态的有限元分析被引量：2
- 2014年
- 采用有限元软件ANSYS对三闭室复合材料箱型薄壁梁以及复合材料翼型截面薄壁梁进行了模态分析。首先建立了复合材料薄壁梁的有限元模型,然后对这2种不同截面形状的薄壁梁分别进行了模态计算,讨论了铺层角度、长高比、宽高比对三闭室复合材料薄壁箱型梁的模态振型及固有频率的影响,并讨论了铺层角度、长度、铺层数对复合材料薄壁翼型梁的模态振型及固有频率的影响。
- 孙双双贾方武任勇生
- 关键词：ANSYS有限元模态分析固有频率
- 复合材料薄壁箱梁的非线性自由振动分析被引量：3
- 2015年
- 根据复合材料特性、梁的几何非线性和哈密尔顿原理,建立了复合材料薄壁梁的模型及非线性平衡方程。基于悬臂梁的边界条件,对非线性自治系统进行有限差分离散处理,得到了系统的质量和刚度矩阵。运用MATLAB振动工具箱进行模态分析,求得CUS和CAS架构下薄壁箱梁的前三阶固有频率与铺层角的变化关系,并对两种架构下的结果进行对比分析。在有限差分离散的基础上建立非线性薄壁梁的状态空间,运用时间离散和MATLAB振动工具箱对非线性自治系统进行仿真,求得CUS架构下不同铺层角度时的时间位移曲线和非线性振动幅度与铺层角之间的变化关系。
- 朱由锋薛风先
- 关键词：有限差分复合材料梁薄壁梁固有频率
- 复合材料变截面旋转薄壁悬臂梁自由振动分析被引量：6
- 2013年
- 基于拉格朗日方程推导出复合材料封闭变截面旋转薄壁梁的自由振动方程。与基于哈密顿原理的动力学建模方法相比,该文所采用的方法更为简洁。此外,在薄壁梁的结构模型中还考虑除横向剪切外的扭转、拉伸和弯曲引起的翘曲,具有考虑翘曲因素多的特点。给出了两种刚度配置下的变矩形截面旋转悬臂直梁的自由振动方程简化形式及其相应的迦辽金法求解的固有频率。基于大型通用有限元软件ANSYS,计算了薄壁变截面旋转悬臂梁的固有频率,并且与迦辽金法的求解结果进行了对比。分析了复合材料的弹性耦合、铺层角度、截面变化和旋转速度对薄壁梁的自由振动的影响。
- 马静敏任勇生姚文莉
- 关键词：复合材料薄壁梁固有频率变截面ANSYS软件
- 单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼被引量：6
- 2012年
- 研究单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于变分渐进法(VAM)和Hamilton原理,分别建立薄壁梁的截面力位移关系和运动方程;采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析;在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上,根据最大应变能理论,对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测,并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比,验证了该文阻尼分析模型的有效性。进一步针对周向均匀刚度配置(CUS)和周向反对称刚度配置(CAS)两种构型复合材料薄壁箱形梁以及一个翼型截面梁,进行阻尼计算,揭示了纤维铺层角和截面宽高比等参数的影响。
- 任勇生杜向红孙双双腾祥萌
- 关键词：结构阻尼
- 风力机复合材料叶片的动力失速气弹稳定性研究被引量：10
- 2011年
- 研究复合材料风力机转子叶片的非线性气弹稳定性问题。叶片结构采用匀速旋转的、具有周向反对称刚度(CAS)构型的弯—扭耦合复合材料薄壁梁模型;气动力采用大攻角动力失速非线性ONERA模型。基于Galerkin法建立广义坐标表示的叶片二阶非线性气弹常微分方程组,利用片条理论简化对非线性广义气动力的求解。基于摄动技术在非线性静平衡点附近对非线性气弹系统进行线性化,采用特征值方法以及时域积分法估计叶片的非线性颤振边界和气弹响应的稳定性问题。通过数值分析,揭示叶片转速、叶片纤维铺层角对非线性颤振边界的影响。
- 任勇生刘廷瑞杨树莲
- 关键词：风力机叶片GALERKIN法片条理论
