1、現代大型風力機具有葉片、主軸和塔架等部件柔性較大的特性，引起系統(tǒng)的動力學特性及其分析方法不同于傳統(tǒng)的相對剛性的風力機系統(tǒng)。本文研究針對大型風力機在風輪靜止和變速轉動下的振動模態(tài)及其變化特點，研究彈性變形、慣性和陀螺效應引起的系統(tǒng)各階模態(tài)變化及其對系統(tǒng)氣彈穩(wěn)定性的影響。研究對于大型風力機系統(tǒng)的設計和保證安全穩(wěn)定運行具有較重要的理論和工程應用價值。
　　基于美國可再生能源實驗室(NREL)的5兆瓦水平軸風力機作為分析模型，采用超級單元

2、模型將柔性構件離散為帶有力元彈簧和阻尼器的旋轉鉸連接特定個數的剛體。通過對線性特征值分析方法的研究，結合動力學分析軟件ADAMS，建立了整機系統(tǒng)的多體系統(tǒng)模型，對靜止狀態(tài)下整機系統(tǒng)的線性特征值問題進行了分析，得到了該狀態(tài)下系統(tǒng)的前10階固有頻率和振型，研究了各部件相對運動對振動形態(tài)的耦合影響;然后，考慮柔性構件較大的彈性變形所帶來的非線性特性和風輪轉動所帶來的系統(tǒng)時變特性，應用剛性積分方法對系統(tǒng)的非線性控制方程進行數值求解，通過頻域分析

3、方法，實現了風輪旋轉條件下系統(tǒng)運轉模態(tài)識別，對系統(tǒng)前十階模態(tài)的變化及其影響因素進行了詳細的討論和分析。
　　此外，根據風力機的結構特點，構建了整機系統(tǒng)的樹結構拓撲構型，基于多體系統(tǒng)動力學理論，建立了系統(tǒng)的非線性動力學方程，研究了其數值求解方法，采用Matlab軟件編寫了動力學仿真計算程序。通過對脈沖激勵的時域響應和頻域響應進行分析，研究了風輪轉動對其固有特性的影響，表明:風輪旋轉時，出現葉片揮舞或擺振模態(tài)與風輪向前回旋和向后回旋模