风电机组塔筒模态的环境脉动实测与数值模拟研究

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风电机组塔筒模态的环境脉动实测与数值模拟研究风 电 机 组 工 作 时 ， 当 桨 叶 旋 转 产 生 的 激 励 频 率 或
通 过 频 率 接 近 塔 筒 的 固 有 频 率 ， 塔 筒 将 产 生 较 大 的 振
动 ， 甚 至 发 生 共 振 ， 使 塔 筒 产 生 较 大 的 动 应 力 ， 并 产 生
较 大 的 疲 劳 应 力 幅 ， 缩 短 整 机 的 使 用 寿 命 ， 甚 至 导 致 整
机 无 法 工 作
［ １］
。 随 着 风 电 机 组 向 大 型 化 发 展 ， 结 构 柔
度 增 加 ， 风 电 机 组 塔 筒 的 动 力 特 性 日 益 受 到 关 注 。
目 前 ， 风 电 机 组 塔 筒 模 态 的 研 究 多 采 用 基 于 分 析
力 学
［ ２ －３］
、 多 体 动 力 学
［ ４ －５］
和 有 限 元 的 理 论 方 法
［ ６ －７］
。
Ｔｈｏｍａｓ ［ ８］ 等 在 实 验 室 对 - 个 垂 直 型 风 电 机 组 模 型 在 停
机 和 运 行 状 态 下 进 行 了 模 态 测 试 ， 得 到 了 相 应 的 频 率
及 其 阻 尼 比 。 但 风 电 机 组 塔 筒 通 常 处 在 恶 劣 多 变 的 自
然 环 境 中 ， 并 且 在 高 耸 塔 筒 的 顶 端 安 装 有 截 面 形 状 复
杂 的 叶 轮 、 机 械 装 置 及 其 附 属 配 件 ， 很 难 通 过 理 论 方