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海上浮式风机多体系统耦合动力模型研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 20-30页

作者：李书进郑达成孔凡武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

海上浮式风机是近年来随着海上风电的快速发展,为了捕获深海更丰富、更持久的风能而提出的一种风力发电装置,已成为当今风能开发的主要方向。作为一种多体系统,由于海上浮式风机结构特殊,加上环境复杂,对其进行准确的计算和分析尤为重... 详细信息

海上浮式风机是近年来随着海上风电的快速发展,为了捕获深海更丰富、更持久的风能而提出的一种风力发电装置,已成为当今风能开发的主要方向。作为一种多体系统,由于海上浮式风机结构特殊,加上环境复杂,对其进行准确的计算和分析尤为重要。本文对海上浮式风机的耦合动力模型进行了研究,建立了复杂工况下Spar型海上浮式风机改进的14-DOF耦合动力模型,包括气动力模块、水动力模块和结构分析模块等,用于扩展其适用范围和准确计算风机的动力响应,并通过数值仿真对所建模型进行了分析和验证。主要的改进有:不对平台和塔架的转动角度作小量近似,扩展其适用范围;考虑角速度和欧拉角速度的换算关系,不作等化处理。此外,所建模型考虑风机叶片扭转角对叶片变形的影响,得到了较为准确的叶片面内外响应。同时采用线性势流理论对水动力进行计算,较之Morison方程适用性更广。仿真分析表明,本文所建模型可以更准确地计算海上浮式风机系统的动力响应,且具有更广的适用范围。

关键词：海上浮式风机多体系统气动力分析水动力分析耦合模型

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仿生扑翼气动力分析及轨迹优化

仿生扑翼气动力分析及轨迹优化

作者：霍利鹏中国民航大学

学位级别：硕士

仿生扑翼机是一类模仿自然界中具有飞行能力的生物飞行模式的新型飞行器,扑翼机相对于传统的固定翼飞行器有着自身独特的优势:机动灵活,隐蔽性强,能够集爬升和推进为一体。扑翼机在低流速情况下的良好气动特性,使其具有广泛的应用前景... 详细信息

仿生扑翼机是一类模仿自然界中具有飞行能力的生物飞行模式的新型飞行器,扑翼机相对于传统的固定翼飞行器有着自身独特的优势:机动灵活,隐蔽性强,能够集爬升和推进为一体。扑翼机在低流速情况下的良好气动特性,使其具有广泛的应用前景。在对自然界鸟类观察的基础上,分析了鸟类翅膀的运动方式,探究了鸟类飞行升推力的产生机理,对尺度律进行了分析,为机构的设计研究提供理论基础。在常见的扑翼机机构设计的研究基础上,采用新型对称扑动驱动机构,使用CATIA完成了扑翼机气动外形的设计,并通过ADAMS对扑翼机各部位的运动模式进行了设定。这一驱动机构实现了扑翼机翅翼的对称扑动,而且能够满足翅翼的折叠运动,在升力、推力产生机制和仿生学角度保证了稳定、安全、高效的飞行。基于流体力学知识和常见计算流体力学方法,采用格子玻尔兹曼方法(LBM)对扑翼机的气动力特性进行分析,对攻角、来流速度、扑动频率等参数及其影响进行了分析,对扑翼机的单自由度和复合扑动进行了分析、计算和比较,得到各参数对扑翼机气动特性的影响。从轨迹规划的角度对常见飞行轨迹进行了分析,计算了扑翼机爬升过程和做圆形轨迹飞行的参数,为扑翼机的实验提供一定的仿真依据。基于C#语言建立了扑翼机仿真分析平台,实现了该平台的设计、搭建和功能的定义,为后续研究的数据分析、管理、维护提供思路。

关键词：仿生扑翼机扑翼驱动机构气动力分析轨迹分析仿真平台

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微型仿昆飞行机器人翅运动模型及气动力分析

扬州大学学报（自然科学版） 2004年第1期7卷 36-39页

作者：周建华颜景平王姝歆张志胜扬州大学机械工程学院江苏扬州225009 东南大学机械系江苏南京210096

对于微型仿昆飞行机器人的研制,提出了一个翅膀拍动的运动模型.该运动模型采用大迎角下拍和小迎角上拍的拍动形式,使其能产生较大的上升气动力.对该模型产生的气动力进行了分析和仿真计算,仿真结果表明:该运动模型在下拍阶段能产生大的... 详细信息

对于微型仿昆飞行机器人的研制,提出了一个翅膀拍动的运动模型.该运动模型采用大迎角下拍和小迎角上拍的拍动形式,使其能产生较大的上升气动力.对该模型产生的气动力进行了分析和仿真计算,仿真结果表明:该运动模型在下拍阶段能产生大的上升和前进气动力,转动时间比γ、倾角β和翅膀拍动频率f对气动力的大小均有影响.

关键词：仿昆飞行微型机器人拍动飞行运动模型仿真气动力分析

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不同覆冰形状对输电线路风偏的影响研究

电瓷避雷器 2024年

作者：田秋松牟晨东李平国网内蒙古东部电力有限公司建设分公司

为了研究覆冰对输电线路风偏响应的影响，采用数值模拟的方法，建立了二维的数值风洞模型，并分别建立了新月形覆冰单导线模型，D形覆冰单导线模型和新月形覆冰分裂导线模型，对3种模型的气动力特性进行了分析。研究发现对于3种覆冰导... 详细信息

为了研究覆冰对输电线路风偏响应的影响，采用数值模拟的方法，建立了二维的数值风洞模型，并分别建立了新月形覆冰单导线模型，D形覆冰单导线模型和新月形覆冰分裂导线模型，对3种模型的气动力特性进行了分析。研究发现对于3种覆冰导线模型，气动力系数随着风攻角的变化发生波动。建立连续多跨的输电导线-绝缘子串耦合模型，选用功率谱随高度变化的Kaimal谱来模拟输电导线-绝缘子串耦合模型的脉动风速时程，考虑覆冰导线的气动力特性，研究覆冰导线的风偏特性，结果表明：升力系数对输电线路风偏角影响较小，阻力系数对输电线路风偏角影响较大。对比相同截面裸导线，覆冰会引起输电线路风偏角的增大，圆形覆冰对线路风偏的影响不大，D形覆冰导线在风攻角160°时，风偏角最大值为40°，比相同覆冰面积圆形截面导线风偏角增大了164%，比新月形覆冰单导线在最不利风攻角下，风偏角增大了32%。新月形覆冰分裂导线的最大风偏角出现在风攻角100°时，为30.97°，比新月形覆冰单导线增加了10.12°，由此可见，D形覆冰和分裂导线对输电线路风偏的影响更大。对于500 kV的酒杯型铁塔，D形覆冰导线在风速为27 m/s的工况下，其中150°、160°、170°风攻角下导线悬挂点与杆塔的距离小于绝缘子串与杆塔接地体的最小空气间隙1.2 m，在大风攻角下会出现风偏闪络事故，在设计中需要引起足够的重视。

关键词：输电线-绝缘子串耦合模型覆冰风偏风攻角气动力分析

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大长径比弹箭流场模拟与气动力分析

四川兵工学报 2012年第9期33卷 11-13页

作者：彭志凌王志军中北大学机电工程学院太原030051

利用CFD软件对大长径比弹箭流场进行模拟,通过仿真,分析了对不同攻角和不同飞行速度下的阻力系数、升力系数和俯仰系数的变化规律。

关键词：大长径比弹箭流场模拟气动力分析

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某型弹丸气动力分析

机械设计与制造工程 2008年第24期 106-107页

作者：姚冰王维保胡浩李盘王祝波安徽神剑科技股份有限公司总装备部驻合肥地区军代室

本文建立了某型弹丸的外流场数值仿真模型,通过Cart3D气动力分析软件仿真计算获取到相关的气动参数后,利用相关公式可进行稳定性分析及射程估算,其结果与试验对比基本一致,说明采用数值仿真方法进行弹丸气动外形设计是有效可行的,仿真... 详细信息

本文建立了某型弹丸的外流场数值仿真模型,通过Cart3D气动力分析软件仿真计算获取到相关的气动参数后,利用相关公式可进行稳定性分析及射程估算,其结果与试验对比基本一致,说明采用数值仿真方法进行弹丸气动外形设计是有效可行的,仿真结果可为方案设计提供参考。

关键词：弹丸气动力分析稳定性马赫数

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某型弹丸气动力分析

中国制造业信息化（应用版） 2008年第12期37卷 106-107页

作者：姚冰王维保胡浩李盘王祝波安徽神剑科技股份有限公司 230022 总装备部驻合肥地区军代室 230041

关键词：弹丸气动力分析稳定性马赫数

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轻负荷磁头气动力分析

计算机学报 1992年第6期15卷 401-407页

作者：傅仙罗张红英中国科学院力学研究所北京100080

本文采用微分离散有限差分法求解滑流条件下的修正雷诺方程.离散后的三对角线性代数方程组用ADI方法求解.本方法适用于任意几何形状、尺寸、姿态角的多轨窄式磁头滑块的气动力计算,并不受大压缩数的限制.计算结果包括即时给出的压强分... 详细信息

本文采用微分离散有限差分法求解滑流条件下的修正雷诺方程.离散后的三对角线性代数方程组用ADI方法求解.本方法适用于任意几何形状、尺寸、姿态角的多轨窄式磁头滑块的气动力计算,并不受大压缩数的限制.计算结果包括即时给出的压强分布立体图.

关键词：磁头气动力分析雷诺方程

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电磁弹射微重力装置的仿真分析

力学与实践 2022年第6期44卷 1381-1393页

作者：张建泉董文博张永康张鑫李绪志安翼吴晗陈启生中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院太空应用重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049 中国科学院力学研究所北京100190

电磁弹射微重力实验装置是地基微重力模拟技术的前沿研究方向,此类装置的主要问题是弹射过程中电机、结构、气动力等引起的振动和噪声,影响实验舱的微重力水平。本文针对该装置的功能和指标需求,进行了运动规划和动力学建模,研究了实验... 详细信息

电磁弹射微重力实验装置是地基微重力模拟技术的前沿研究方向,此类装置的主要问题是弹射过程中电机、结构、气动力等引起的振动和噪声,影响实验舱的微重力水平。本文针对该装置的功能和指标需求,进行了运动规划和动力学建模,研究了实验舱在电磁推力、轨道不平顺、气动噪声等综合激扰下的振动响应,通过仿真分析,评估内舱可以达到4 s微重力时间和10-5g的微重力水平。该工作为电磁弹射微重力装置的设计提供了理论依据。

关键词：微重力装置电磁弹射动力学与控制气动力分析轮轨振动分析