异步冰载荷作用下风力机动力学响应分析

摘要

为研究与结构接触表面不平整浮冰导致的冰激振动对风力机影响,建立风力机Kane多体动力学模型,采用异步Matlock模型模拟冰激振动,由Kaimal风速谱、指数风廓线模型和空间相干模型模拟来流风场,结合叶素动力学计算风力机非定常气动载荷,分析湍流风载荷和异步冰激振动模型作用下塔架动力学响应。研究结果表明:异步Matlock模型冰载荷峰值低于同步模型;塔顶前后位移受冰激振动影响较侧向更为显著,幅值和标准差均大幅提高;冰激振动导致塔顶前后位置破碎频率及其靠近叶片2阶挥舞频率倍频处幅值大幅提高,且异步Matlock增幅小于同步模型;异步Matlock模型对塔顶侧向位移影响较小。