弯扭耦合大型复合材料风机叶片的时域颤振分析：参数化研究

摘要整理

本文通过基于非定常叶素动量理论(BEM)的气动模型进行时域气弹性分析，对复合材料风机叶片的颤振特性进行了预测。将本研究获得的颤振速度与先前基于Theodorsen气动理论的特征值方法在多种铺层序列和叶片构型下的结果进行了对比。研究表明，两种方法在相同的叶片构型和铺层序列下均预测出最高颤振速度，但时域方法得到的颤振极限值相对较低。通过参数化研究，系统分析了铺层序列、纤维取向角、弯扭耦合刚度比等关键设计参数对颤振特性的影响规律。时域气弹性分析方法能够更准确地捕捉非定常气动效应和结构动态响应的耦合作用，为风机叶片的颤振安全性评估提供了更加保守的设计依据。研究结果对大型风机叶片的气弹性优化设计具有重要的工程应用价值。

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