南京航空航天大学学报

作者：盖玉新，康琬珩，李敏，陆豪

单位：1中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京 100095;2北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191；,2北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191;3中物院高性能数值模拟软件中心，成都 610200；,2北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191；,2北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191；

关键词：经典颤振;风机叶片;时域;Theodorsen理论;计算结构动力学

随着风力发电机装机容量的快速增长，风机叶片正朝着更大、更柔性的方向发展，因此体现出了更多潜在的结构问题，尤其是叶片颤振或失速等气动弹性问题。风机叶片结构损坏会导致重大经济损失，而颤振问题比一般结构振动更具破坏性，因此在叶片设计过程中必须慎重考虑。本文提出了一种用于叶片经典颤振分析的时域耦合求解方法，克服了传统频域方法对线性假设的依赖，可应用于非线性复杂叶片模型。该方法将改进的叶素动量（Blade element momentum， BEM）理论、Theodorsen非定常气动理论与计算结构动力学（Computational structural dynamics， CSD）相结合，为工程应用中的快速经典颤振预测提供了新工具。研究发现，该方法能以较低的计算成本提供可接受的计算精度。作为应用案例，本文采用所开发方法对NREL 5 MW风力机叶片的经典颤振特性进行了分析和讨论，并将结果与其他研究对比验证了本文方法的可靠性。此外，文中还讨论了不同研究项目中各种模型假设对结果的影响。

来源：2026年第2期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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