为研究大攻角下前缘突节结构对风力机叶片气动性能的影响,基于FLUENT数值模拟,采用RNG k-ε湍流模型分别对标准叶片和仿驼背鲸鳍叶片进行气动特性分析。结果表明,较小的攻角下仿生叶片的气动性能并不如标准叶片。当攻角α≥20°之后,标准叶片出现明显的失速特性,此时带有前缘突节的仿生叶片升力系数也有所降低,但下降趋势比较平缓,大攻角下仿生叶片的升力系数始终高于标准叶片,具有良好的气动性能。风力机叶片特定截面处的速度云图以及叶片表面压强和流线的分布情况表明,叶片前缘特殊的突节结构相当于一个漩涡制造器,正弦前缘波峰处优良的气动性能是仿生叶片在大攻角下依然具有较高的升力系数的主要原因。前缘突节的幅值和个数是影响仿生叶片气动性差异的主要因素。

用实验方法研究了悬臂圆柱体在轴向流作用下的屈曲问题。对实验管道在几种不同的平均流速下做了多次重复实验,获得了第一振型屈曲参数相关实验数据。实验结果表明：当平均流速达到一定值时,悬臂圆柱体会发生第一阶屈曲;流速越大,发生屈曲变形也越大;继续增大流速时,发生颤振失稳;当流速小于一定值时,不发生屈曲。实验结果与理论分析结果基本一致。对可能引起定量误差的原因进行了较详细的分析。

将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,提出一个新的修正偶应力理论,基于虚功原理推导出梁的稳定方程和边界条件,建立了细观层合Timoshenko梁的稳定性模型并用于尺度效应分析。该模型含一个材料细观参数的基本方程与宏观层合梁的方程的算子相同,只需引入细观刚度参就可以直接由宏观解得到细观解。另外,该模型可以直接退化为Bernoulli-Euler梁模型。算例表明,建立的偶应力层合梁模型能够用于细观层合梁稳定性的尺度效应。