[发明专利]一种基于Matlab的Bladed风机载荷处理系统

摘要

本发明公开了一种基于Matlab的Bladed风机载荷处理系统，具体为基于MATLAB开发的风机BLADED载荷计算前后处理软件，区分有四大模块，分别为Bladed载荷计算前处理模块、Bladed常规载荷后处理模块、Bladed部件载荷处理模块、Bladed载荷工况自评价模块。本发明将常见的载荷前后处理过程通过计算程序实现自动化，减少载荷计算人员人工处理的时间与重复性工作，提高载荷前后处理的效率。本发明可实现自动生成基于自定义工况表的载荷计算模型文件，各部件极端与疲劳载荷的自动提取并输出，基于整机系统的各部件设计及流程归纳总结，完成各部件设计载荷的输出，通过程序依据各种工况的评价指标自动对工况进行评价判定，快速判定各工况仿真模型与仿真时序是否正常。

主权项

1.一种基于Matlab的Bladed风机载荷处理系统，其特征在于：所述系统为基于MATLAB开发的风机BLADED载荷计算前后处理软件，区分有四大模块，分别为Bladed载荷计算前处理模块、Bladed常规载荷后处理模块、Bladed部件载荷处理模块、Bladed载荷工况自评价模块；其中：所述Bladed载荷计算前处理模块，包括载荷计算工况文件的自动生成，极端与疲劳后处理文件的自动生成；其中，所述Bladed载荷计算前处理模块中载荷计算工况文件的自动生成流程如下：1)用户基于风机载荷计算设计规范在Excel中使用预设的方法进行工况定义，在该方法中，程序定义了各种工况仿真中可能需要更改的20种外部条件或自身故障设置，而载荷计算中任何一个工况定义都能够看作是对基准模型进行其中一项或多项设置更改，这20项设置如下：①规则波定义；②不规则波定义，不包含约束波；③不规则波定义，包含约束波；④洋流定义；⑤水深定义；⑥方位角定义；⑦安全链回路定义；⑧正常停机定义；⑨永久卡死定义；⑩固定速率变桨定义；突然卡死定义；准静态仿真；控制器dll路径；控制器参数表路径；稳态风定义；无风切变；有风切变；由风文件设置湍流强度；ETM湍流强度；自定义湍流强度；每个工况定义指定了这20项的一项或多项，最终形成了用户欲仿真计算所用工况表模板；2)基于同一个标准规范，边界条件不同，每个工况的参数定义不同，因此针对某一个特定边界条件，需要生成真正具有明确参数值的可仿真工况表，基于上述的工况表模板，在Matlab前处理程序中读取该工况表，同时结合界面中输入基准模型，风文件路径，以及仿真边界条件Excel，得到xml格式的可仿真工况表，在该工况表中包含了基准模型路径，风文件路径；同时将原表征边界条件的替代符替换为边界条件中指定的边界条件，这样得到的工况表中所有工况的参数设置具有了明确的数值；3)上述工况表生成后，调用工况生成程序，以工况表为其输入，自动生成对应的工况定义模型文件，其过程为程序依次读取每个工况定义中的特性设置，具体是前述20项设置中一种或几种，使用对应的子函数进行对应的特性更改，原理为Bladed模型文件格式为文本文件，同时其划分为很多模块，每个模块中每一行定义了一个特性设置，每一行的头一个单词指明了对应的特性，依次读取基准模型文件中的每一行，当发现该特性为工况定义表中存在的特性，即对该行进行修改，如此对工况表中每个特性均修改完成后，该工况定义模型文件即生成了，就能够进行仿真计算；所述Bladed载荷后处理模块，包括Bladed计算结果的时序批量输出，各部件极端与疲劳载荷的自动提取并输出；所述Bladed部件载荷处理模块，基于整机系统的各部件设计及流程归纳总结，完成各部件设计载荷的输出，包括变桨系统载荷、偏航系统载荷、传动链系统载荷、部件分方向极限载荷；所述Bladed载荷工况自评价模块，通过程序依据各种工况的评价指标自动对工况进行评价判定，快速判定各工况仿真模型与仿真时序是否正常，提高仿真模型与仿真时序校对的效率。