| 致谢 | 第9-10页 |
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-14页 |
| 目录 | 第15-19页 |
| 插图清单 | 第19-23页 |
| 表格清单 | 第23-24页 |
| 第一章 绪论 | 第24-43页 |
| 1.1 风力发电简介 | 第24-26页 |
| 1.2 风力机叶片 | 第26-31页 |
| 1.2.1 叶片的结构与材料 | 第26-28页 |
| 1.2.2 压电智能复合材料在叶片振动控制中的应用 | 第28-31页 |
| 1.3 压电智能复合材料叶片振动控制研究现状 | 第31-40页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第31-37页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第37-40页 |
| 1.4 项目背景、意义与来源 | 第40页 |
| 1.5 本文主要内容 | 第40-42页 |
| 1.6 本章小结 | 第42-43页 |
| 第二章 风力机叶片载荷分析 | 第43-69页 |
| 2.1 引言 | 第43页 |
| 2.2 风力机结构及叶片 | 第43-44页 |
| 2.3 导致叶片气动弹性问题的原因 | 第44-46页 |
| 2.3.1 水平轴风力机的动力学特性 | 第44页 |
| 2.3.2 风力机叶片的颤振 | 第44-46页 |
| 2.4 载荷解析 | 第46-61页 |
| 2.4.1 风电场的风况及数学模型 | 第46-50页 |
| 2.4.2 气动力引起的载荷 | 第50-51页 |
| 2.4.3 动量-叶素理论 | 第51-53页 |
| 2.4.4 设计参数调整 | 第53-57页 |
| 2.4.5 重力引起的荷载 | 第57-58页 |
| 2.4.6 离心力引起的载荷 | 第58-61页 |
| 2.5 叶片载荷分析 | 第61-68页 |
| 2.5.1 稳态荷载 | 第61-64页 |
| 2.5.2 动态载荷分析 | 第64-68页 |
| 2.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第三章 压电板壳式复合材料叶片设计 | 第69-98页 |
| 3.1 引言 | 第69页 |
| 3.2 风力机叶片翼型参数 | 第69-71页 |
| 3.3 葛劳涡(Glauert)优化设计 | 第71-74页 |
| 3.4 压电板壳式复合材料叶片结构设计 | 第74-82页 |
| 3.5 基于梁理论(Beam Theory)的叶片参数 | 第82-88页 |
| 3.5.1 主要结构参数计算 | 第86-87页 |
| 3.5.2 压电纤维结构铺设 | 第87-88页 |
| 3.6 风力机叶片设计实例 | 第88-97页 |
| 3.6.1 设计流程及各参数选择 | 第88-95页 |
| 3.6.2 智能夹层结构风力机叶片建模 | 第95-97页 |
| 3.7 本章小结 | 第97-98页 |
| 第四章 压电板壳叶片机-电耦合系统动力学建模 | 第98-124页 |
| 4.1 引言 | 第98页 |
| 4.2 壳理论及假设 | 第98-100页 |
| 4.3 扁壳的基本方程 | 第100-110页 |
| 4.3.1 几何方程 | 第101-102页 |
| 4.3.2 物理方程 | 第102-105页 |
| 4.3.3 平衡方程 | 第105-110页 |
| 4.4 压电材料的弹性关系 | 第110-116页 |
| 4.4.1 压电应力、应变 | 第110-115页 |
| 4.4.2 压电应力、应变系数 | 第115页 |
| 4.4.3 应力-应变本构常数 | 第115-116页 |
| 4.5 压电本构方程 | 第116-120页 |
| 4.5.1 坐标关系 | 第116-117页 |
| 4.5.2 本构方程及坐标变换 | 第117-120页 |
| 4.5.3 内力与弯矩方程 | 第120页 |
| 4.6 合成力及力矩 | 第120-121页 |
| 4.7 基于哈密顿(Hamilton)原理的压电板壳动力学方程 | 第121-123页 |
| 4.7.1 板壳结构的哈密顿(Hamilton)变分 | 第121-122页 |
| 4.7.2 系统动力学方程 | 第122-123页 |
| 4.8 本章小结 | 第123-124页 |
| 第五章 压电板壳叶片有限元分析 | 第124-154页 |
| 5.1 引言 | 第124页 |
| 5.2 任意形状壳体有限元法 | 第124-127页 |
| 5.3 壳体结构有限元分析 | 第127-138页 |
| 5.3.1 位移模式和形函数的构造 | 第127-128页 |
| 5.3.2 壳单元中应力—应变关系 | 第128-132页 |
| 5.3.3 考虑横向剪切变形的曲面壳体单元 | 第132-135页 |
| 5.3.4 应力、应变计算 | 第135-136页 |
| 5.3.5 单元刚度矩阵 | 第136-137页 |
| 5.3.6 单元等效结点载荷矩阵 | 第137-138页 |
| 5.4 单元的有限元动力方程 | 第138-144页 |
| 5.5 Algor软件中有限元分析 | 第144-145页 |
| 5.6 两种分析结果对比 | 第145-152页 |
| 5.7 本章小结 | 第152-154页 |
| 第六章 叶片压电智能结构振动主动控制 | 第154-172页 |
| 6.1 引言 | 第154页 |
| 6.2 总体方案设计 | 第154-155页 |
| 6.3 自适应滤波器设计 | 第155-156页 |
| 6.4 无限脉冲响应(ⅡR)滤波器(Digital Filter)设计 | 第156-158页 |
| 6.5 自适应算法---最小均方算法(LMS)实现 | 第158-161页 |
| 6.6 压电智能悬臂梁的主动振动控制 | 第161-166页 |
| 6.6.1 状态空间(State Space)的动力学建模 | 第162-164页 |
| 6.6.2 压电作动器分析 | 第164-165页 |
| 6.6.3 压电智能悬臂梁状态空间方程 | 第165-166页 |
| 6.7 线性二次型最优控制器 | 第166-170页 |
| 6.7.1 压电智能悬臂梁主动振动控制仿真 | 第167-169页 |
| 6.7.2 压电悬臂板梁压电片位置优化 | 第169-170页 |
| 6.8 本章小结 | 第170-172页 |
| 第七章 悬臂梁压电振动控制实验 | 第172-182页 |
| 7.1 引言 | 第172页 |
| 7.2 实验方案 | 第172-173页 |
| 7.3 压电力—电压特性实验 | 第173-178页 |
| 7.3.1 力—电压实验系统 | 第174-176页 |
| 7.3.2 力—速度实验过程与方法 | 第176-177页 |
| 7.3.3 实验数据处理与结果 | 第177-178页 |
| 7.4 自适应振动控制实验 | 第178-181页 |
| 7.5 本章小结 | 第181-182页 |
| 第八章 总结与展望 | 第182-185页 |
| 8.1 全文总结 | 第182-183页 |
| 8.2 主要创新点 | 第183-184页 |
| 8.3 展望 | 第184-185页 |
| 参考文献 | 第185-197页 |
| 附录部分压电壳体有限元分析Mat I ab程序 | 第197-205页 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 | 第205-206页 |
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