基于植物柔性多体系统的大型风力机仿生设计理论研究

项目名称： 基于植物柔性多体系统的大型风力机仿生设计理论研究

项目编号： No.50975090

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘旺玉

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 38万元

中文摘要： 随着风力机的大型化和海上化，传统的刚度设计理论已经不能满足由于叶片和塔架的大型化以及海上风场对风力机的动态性能的要求，如何处理好各柔性系统之间耦合产生的系统动力学问题，提高风力机可靠性，从而优化风力机输出功率曲线，拓宽运行风速范围，成为一个亟待解决的问题。申请人受大型植物良好的刚柔耦合特性和宽风速适应性的启发，提出基于植物柔性多体系统工作原理的风力机动力学仿生设计的思想。项目拟探索植物系统的材料特性、刚度分配、几何特征和系统分级模式对叶片动力学输出响应的影响，建立典型植物系统柔性多体动力学耦合方程，研究植物系统分级模式对随机载荷的输出响应，分析组件之间的柔度耦合作用。在此基础上，运用植物系统柔性多体动力学机理，探索风力机塔架与叶片的耦合效应，分析系统主要响应参数，优化叶片动态输出功率曲线，提高风力机的可靠性，最终获得仿生设计准则，为大型风力机的动力学设计提供理论指导。

中文关键词： 植物多体系统；大型风力机；刚柔耦合；仿生设计；

英文摘要：

英文关键词： multibody system of botany；large-scale wind turbine machi；rigid-flexible coupling；bionic design；