大型风力发电机组动力学

《大型风力发电机组动力学》围绕多体动力学理论在大型风力发电机组研究中的应用，从整机、系统到关键零部件介绍了风电机组的各种动力学特性。主要内容包括：风电机组多体动力学建模与求解的原理，传动系统的动力学特性研究，关键部件齿轮箱、发电机动力学特性分析，质量不平衡和气动不平衡仿真分析研究，偏航系统运动规律和影响因素，传动系统动力学试验验证方案、设备、工况、数据分析及与仿真计算结果对比。

目录
序言
前言
第1章 风电机组动力学研究现状 1
1.1 国内外风电机组动力学研究现状 1
1.2 国内外风电机组动力学分析研究方法 3
1.3 国内外风电机组动力学相关研究 4
第2章 风电机组整机动力学 8
2.1 多体动力学基本概念 8
2.2多体动力学原理 10
2.2.1 虚位移原理 10
2.2.2 Hamilton原理 10
2.2.3 Lagrange方程 11
2.2.4 阻尼矩阵 12
2.2.5 Newmark方法 12
2.3 多体动力学仿真软件介绍 13
2.3.1 SIMPACK 14
2.3.2 ADAMS 14
2.3.3 SAMCEF 15
2.4 风电机组多体动力学建模 16
2.4.1 风电机组建模过程 16
2.4.2 风电机组坐标系 18
2.4.3 叶片柔性体建模 20
2.4.4 复杂柔性体建模 22
2.5 整机动力学 25
2.5.1 风电机组虚拟样机建模 25
2.5.2 动力学模型参数计算 29
2.5.3 动力学仿真结果分析 29
第3章 风电机组传动系统动力学 35
3.1 风电机组传动泵统动力学分析概述 35
3.2 风电机组传动系统动力学分析 37
3.2.1 风电机组传动系统动力学建模 37
3.2.2 频域分析 50
3.2.3 时域分析 67
3.2.4 分析结果 75
3.3 基于动力学模型的参数敏感性研究 76
3.3.1 叶片长度和重量 76
3.3.2 齿轮箱弹性支撑跨距 78
3.3.3 齿轮箱弹性支撑刚度 81
第4章 风电机组发电机动力学 83
4.1 风电机组发电机物理模型 83
4.2 发电机动态性能研究 85
4.2.1 发电机仿真模型 85
4.2.2 发电机仿真模态计算 88
4.3 发电机模态试验 89
4.3.1 模态试验概述 89
4.3.2 模态分析方法 92
4.3.3 发电机整体模态试验 94
4.4 发电机敏感参数研究 100
4.4.1 弹性支撑刚度 100
4.4.2 轴承刚度 101
4.5 发电机动力学模型对风电机组动态性能的影响研究 106
第5章 风电机组齿轮箱动态性能研究 108
5.1 风电机组齿轮传动系统 108
5.2 齿轮箱动态性能研究 112
5.2.1 齿轮箱的模态计算 112
5.2.2 齿轮箱关键动态性能参数研究 114
5.3 风电机组运行环境下齿轮箱振动测试研究 117
5.3.1 测试概述 117
5.3.2 齿轮箱顶部振动加速度分析 117
5.3.3 扭力臂振动位移分析 123
5.4 齿轮箱旋转零部件模态测试 124
5.4.1 边界条件 124
5.4.2 高速输出轴 124
第6章 风电机组叶轮不平衡特性研究 132
6.1 风电机组质量不平衡 133
6.2 风电机组叶轮不平衡仿真研究 135
6.2.1 仿真模型 135
6.2.2 叶轮质量不平衡仿真分析 137
6.2.3 叶轮气动不平衡仿真分析 147
第7章 风电机组偏航系统动力学 157
7.1 滑动偏航轴承工作原理 157
7.2 风电机组偏航系统低速抖动动力学特性研究 158
7.2.1 偏航系统低速抖动机理分析 158
7.2.2 偏航系统低速抖动运动学模型 159
7.2.3 偏航系统低速抖动动力学仿真 161
7.3 主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统振动数学模型 168
7.3.1 主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统振动机理 168
7.3.2 主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统平衡位置振动 168
7.3.3 主动偏航过程兆瓦级风电机组偏航系统摩擦失稳分析 169
7.4 偏航系统振动试验 172
7.4.1 试验设备 172
7.4.2 传感器布置 172
7.4.3 试验数据及结果分析 172
第8章 传动系统动力学试验 177
8.1 传动系统动力学试验概述 177
8.2 试验 178
8.2.1 试验原理及测试系统 178
8.2.2 测点布置 180
8.2.3 工况设置 182
8.2.4 试验基本步骤 183
8.3 试验结果分析 183
8.3.1 工况1：启动(0-1200r/min)结果分析 183
8.3.2 工况2：停机(1200-Or/min)结果分析 189
8.3.3 工况3(820r/min)结果分析 191
8.3.4 工况4(865r/min)结果分析 200
8.3.5 工况5(900r/min)、工况6(920r/min)、工况7(930r/min)结果分析 206
8.3.6 工况8(990r/min)、工况9(11000r/min)结果分析 212
8.3.7 工况10（l200r/min，额定）结果分析 218
8.4 主要试验结论 224
参考文献 226