近似线性化模型对于浮式风力涡轮机的初步设计非常重要,但它们的价值取决于它们如何近似真实世界中的非线性行为。本文以浮动平台的运动与叶片动力学之间的非线性惯性耦合为研究对象,利用简化模型演示了惯性耦合的工作原理,系统研究了不同运动方向、振幅和频率下叶片动态响应的线性性。推导了简化的运动方程,并对其进行了近似解析求解,结果表明,叶片响应在平台运动幅值范围内包含了一定频率范围内的谐波。与数值模拟结果的比较表明,本文的分析结果对大型平台的运动具有较好的定性和准确性。由于响应中存在多个谐波,因此转子速度和平台运动的组合比预期的要多,从而导致较大的共振叶片响应和非线性行为。总的来说,实际转子速度和低平台频率(低于20?rpm和0.2?Hz),非线性惯性负载由于平台运动应该可以忽略不计。对线性化结构模型的应用和尺度模型测试的相关性进行了讨论。
——文章发布于2019年4月