Solución semi-analítica del sistema de palas de turbinas eólicas no lineales en el plano basada en el método de residuo mínimo en el dominio temporal

WU Chengju ,  

LÜ Zhongrong ,  

LIU Jike ,  

LIU Guang ,  

摘要

Se estableció un modelo dinámico del movimiento en el plano de las palas de turbinas eólicas, y basado en el principio de Hamilton se derivó la ecuación diferencial parcial de control no lineal para el movimiento de las palas en el plano. Durante el modelado, se consideraron las cargas de gravedad, cargas aerodinámicas y los efectos geométricos no lineales causados por grandes deformaciones, construyendo una ecuación dinámica de un sistema continuo con características no lineales de segundo orden. Mediante el método de discretización de Galerkin, usando funciones modales de una viga voladiza combinadas con la hipótesis de velocidad constante, la ecuación diferencial parcial original se simplificó a un sistema no lineal de Mathieu-Duffing de segundo orden con excitación paramétrica y excitación directa, y se utilizó el método de residuo mínimo en el dominio temporal para la resolución y análisis. Los resultados muestran que bajo excitación paramétrica, el sistema exhibe un rico comportamiento dinámico no lineal; en ciertos intervalos de parámetros, el sistema presenta características de movimiento periódico estable; y cuando cambian los parámetros de control, el sistema puede entrar en un estado caótico.

关键词

turbina eólica;palas;vibración no lineal;método de residuo mínimo en el dominio temporal

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