近日,我院张立军教授团队机械工程学科博士研究生张旭在超长风电叶片气动-结构缩比准则方面取得重要进展,相关研究成果《超长风力机叶片缩比模型的气动-结构相似准则研究》(Aerodynamic-Structural Similarity Criteria for Scaled-Down Models of Ultra-Long Wind Turbine Blade)发表在《Renewable Energy》。《Renewable Energy》是可再生能源领域的国际顶级期刊,目前影响因子为9.1(SCI一区Top)。论文第一作者为博士研究生张旭,通讯作者为张立军教授,中国石油大学(华东)为独立完成单位,该研究得到山东省自然科学基金面上项目、山东省重点研发计划(科技型中小企业创新能力提升工程)项目、新疆伊吾县科技创新专项资金项目、中国石油大学(华东)研究生创新基金项目的资助。
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超长风力机叶片颤振形态与机理的研究离不开缩比模型的气弹试验,而精准的叶片气弹缩比模型构建是领域内公认的挑战。本研究从理论上构建了超长风力机叶片的气动-结构相似准则。基于结构相似中的三维相似(3DIS)与壳相似(SS),提出了缩比叶片的结构刚度控制策略并验证了可行性。提出了允许研究人员根据制造与试验条件开放选择的叶片缩比模型构建方法。
叶片缩比过程示意图
以上相似准则构建方法、刚度控制策略及误差评价方法具有广泛的适用性,可推广至以大型风电叶片为代表的复合材料壳结构中,为超长叶片颤振或其他试验的缩比模型的构建提供理论依据。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148125018488