排灌机械工程学报

作者：代元军,*,郭程,李保华,姜金榜,王聪

单位：1. 新疆农业大学机电工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830091;2.上海电机学院机械学院, 上海 201306;3. 新疆工程学院能源工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830091

关键词：风力机叶片,离心力载荷,气动力载荷,数字散斑相关法,应变

基金：国家自然科学基金资助项目(51966018,51466015)

以小型水平轴风力机为研究对象,基于三维数字散斑相关法(3D-DSCM,3D digital speckle correlation method)对风力机叶片进行了切应变测量.试验主要解决了风力机叶片在高速旋转和高频振动下叶片表面微小形变产生应变不利于测量的问题;从可靠性来看,试验采用高帧率数字散斑法利用的高帧率相机连续采集照片,对分析叶片在连续工况下的离面位移精度可达到0.002 9 s内叶片的位移变化的测量.结果表明:叶片结构应变集中区域为距离叶根半径0.7R处,其应变值超过其他位置9.5%~19.3%;随着离心力载荷、气动力载荷增大,叶片应变都增大,而离心力载荷是引起叶片应变增大的主要因素;叶轮发生共振时,共振策动效应使叶片产生交变应变,其交变循环规律恶化、应变幅值成倍增加;另外,共振策动力在叶根部位产生震源效应,引起叶片应变沿弦展方向逐渐增大.

来源：2023年第6期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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