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声明
1绪论
1.1课题的来源及意义
1.2国内外研究现状
1.3本文的研究内容和特色
2理论基础
2.1动力学方程及其解法
2.1.1虚位移原理
2.1.2 Hamilton原理
2.1.3拉格朗日方程
2.1.4惩罚方程
2.1.5阻尼矩阵
2.1.6 Newmark方法
2.2有限元理论
2.2.1有限元方法基础
2.2.2等参单元
2.3矩阵的特征值和特征向量
2.3.1系统的特征值和特征向量问题
2.3.2低阶特征值和特征向量的计算
2.4向量和旋转矩阵
2.4.1向量及其导数
2.4.2旋转矩阵及其导数
2.5薄壁板理论
2.5.1剪应力中心的计算
2.5.2薄壁上任意一点在横截面内的位移
2.5.3薄壁上任意一点在轴向的位移
2.6风力发电机结构及工作原理简介
2.6.1叶片
2.6.2机械传动系统
2.6.3塔架
2.6.4发电机
2.7本章小结
3叶片的数学模型及其动力学研究
3.1动力学模型的建立
3.1.1叶片运动的定义
3.1.2叶片的动能
3.1.3叶片的势能
3.1.4外力所做的功
3.1.5耦合条件
3.1.6系统微分方程
3.2叶片的有限单元模型及叶片参数的离散化
3.3数值分析
3.3.1模态分析
3.3.2变形和应力分析
3.3.3叶片在阵风中的变形
3.4本章小结
4风力发电机传动系统的数学模型及系统集成
4.1传动系统的数学模型
4.1.1物体的运动
4.1.2风力发电机传动系统的模型
4.1.3轴和轴承
4.1.4发电机
4.1.5约束条件
4.1.6表征系统动态行为的方程
4.2数值分析
4.2.1风力发电机启动过程模拟
4.2.2模态分析
4.2.3恒定风速下风力发电机运行分析
4.3本章小结
5塔架和叶片的变形和应力分布
5.1数学模型
5.1.1转换矩阵
5.1.2薄壁梁任意横截面的变形
5.1.3薄壁梁有限单元
5.2叶片的数学模型
5.2.1叶片的变形
5.2.2风轮的势能
5.2.3塔架的数学模型
5.2.4机舱的数学模型
5.3外力的虚功
5.3.1风力的虚功
5.3.2离心力所做的虚功
5.3.3重力所作的虚功
5.4系统动力学方程
5.5数值模拟
5.5.1模态分析
5.5.2塔架和叶片上的应力分布
5.5.3叶片顶部的位移及其与塔架的耦合
5.6本章小结
6行星轮系及滚动轴承的非线性耦合振动分析
6.1数学模型
6.1.1滚动轴承的载荷变形关系
6.1.2行星轮系的变形
6.1.3齿轮滚动轴承之间自由度的耦合
6.1.4轮齿刚度
6.1.5约束条件
6.1.6系统的动能
6.1.7系统的势能
6.1.8外力的虚功
6.1.9系统的运动方程
6.2数值分析和讨论
6.2.1模态分析
6.2.2行星轮系变形和接触力分析
6.2.3滚动轴承的变形
6.3本章小结
7全文总结
7.1论文主要研究工作及结论
7.2论文的主要创新点和继续研究的方向
7.2.1论文的主要创新点
7.2.2继续研究的方向
致谢
参考文献
附录