運(yùn)動(dòng)萬程
為了確定旋翼——塔耦合系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程應(yīng)用了Lagrange原理,為了得到動(dòng)能、勢(shì)能和阻尼項(xiàng),必須計(jì)算槳葉上任意點(diǎn)的速度,經(jīng)過代數(shù)轉(zhuǎn)換以后,以局部坐標(biāo)s。表示其速度。
從這個(gè)方程可以計(jì)算槳葉能量項(xiàng)目,槳葉的變形代入這個(gè)方程,能量項(xiàng)目就可用廣義坐標(biāo)表示。用Lagrange方程最后導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)方程,這些方程是一組常系數(shù)二階微分方程,因?yàn)榇怪陛S風(fēng)輪結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的。氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性和動(dòng)力響應(yīng)運(yùn)動(dòng)方程分別是:
式中:

(m)是結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣 (d)是結(jié)構(gòu)阻尼矩陣 (g)是陀螺矩陣(r)是氣動(dòng)阻尼矩陣(k)是結(jié)構(gòu)剛度矩陣(G)是重力矩陣(S)是幾何剛度矩陣
(C)是離心力矩陣 (q)是氣動(dòng)剛度矩陣
而y=(△e、.h0 2、qi、SKi]’,廣義力 Q來源于氣動(dòng)力,重力和離心力,并由下列表 達(dá)式得到;Q={Q。+一Q。)6u。/6ydr式中Q。和Q。分別為氣動(dòng)力和重力,以局 部坐標(biāo)Ss表示,U’是槳葉上一點(diǎn)的變形矢量。
結(jié) 果
上述描繪的理論模型已程序化了,并用于一些可用風(fēng)輪的穩(wěn)定分析,其中獲得使用證書的風(fēng)輪是安裝在荷蘭FOKKER的PIONEElR I風(fēng)輪。該風(fēng)輪旋翼高度為15m,直徑為14.92 m,槳葉形狀為tropos kien而弦長為O.75m的垂直軸風(fēng)輪,轉(zhuǎn)速變化在低風(fēng)速時(shí)為25r/min,在風(fēng)速1Gm/s時(shí)為50r/min,在風(fēng)速18m/s,。輸出45kW。本文以PIONEER I風(fēng)輪作為鍘算,證實(shí)了方法的可用性。
結(jié) 論