正则模态求解器:风轮机叶片

在固体力学中,正则模态描述固体在一组固定频率(称为体的固有(或共振)频率)下的振荡运动。

当固体结构受到固体共振频率的周期力的作用时,振荡幅值会放大。极端情况下,这种放大会导致固体永久变形或断裂。对受振动影响的结构进行建模的工程应用(如悬索桥和机翼),正则模态的计算至关重要。

在本教程中,您将计算国家可再生能源实验室 5MW 风轮机叶片的正则模态和固有频率。叶片几何包含三个不同的截面:叶片轮毂、主叶片和内部翼梁结构:

在模拟中,将叶片建模为各向同性、线性弹性固体。模拟域包括两个固体区域:一个用于叶片轮毂和主体,另一个用于翼梁组件。在所有自由度中翼梁和叶片轮毂的根部都受约束。模拟为稳态。