本文選題：壓電陶瓷　切入點(diǎn)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)巖石錨桿基礎(chǔ)　出處：《沈陽建筑大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,隨著世界對(duì)可再生無污染清潔能源的需求,風(fēng)能作為一種獲取方便的可再生資源而廣受關(guān)注。截止2013年,世界風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,無論是海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)還是陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)都得到了根本上的技術(shù)更新?lián)Q代。雖然我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)一直處于世界較低水平,但是隨著國(guó)家對(duì)清潔能源的重視,我國(guó)也在追趕世界的腳步,開始對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了大力的開發(fā)。對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)受力特性的進(jìn)行研究,為今后的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有重要意義。為了解風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài),需要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測(cè)。國(guó)內(nèi)外有關(guān)的健康監(jiān)測(cè)方法有很多,其中,基于壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)以其靈敏度高、響應(yīng)快、對(duì)裂縫損傷敏感等優(yōu)點(diǎn),而被應(yīng)用于本課題的健康監(jiān)測(cè)的研究中。鐵嶺開發(fā)區(qū)風(fēng)電場(chǎng)新建項(xiàng)目,是全世界第一次將巖石擴(kuò)底錨桿這一技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)當(dāng)中,該方法大幅度的減小了基礎(chǔ)的尺寸。本文對(duì)鐵嶺市開發(fā)區(qū)風(fēng)電場(chǎng)新建工程的風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行有限元模擬分析,并在現(xiàn)場(chǎng)埋置了壓電陶瓷傳感器進(jìn)行實(shí)際受力監(jiān)測(cè),主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)針對(duì)鐵嶺的實(shí)際項(xiàng)目,通過理論計(jì)算,了解風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的混凝土極限承載力與地基的極限承載力；(2)運(yùn)用大型有限元軟件ABAQUS對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行靜力分析,研究其在設(shè)計(jì)院提出的極限荷載下的應(yīng)力狀態(tài),并與理論計(jì)算的結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證其正確性：(3)用ABAQUS軟件對(duì)其風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)進(jìn)行彈塑性模擬分析,即Pushover方法。研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)巖石錨桿基礎(chǔ)的破壞原因與破壞形式。為了貼近實(shí)際項(xiàng)目,有限元模型的建立全部與實(shí)際項(xiàng)目相同；(4)鐵嶺風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)埋置壓電陶瓷傳感器,開發(fā)基于LabVIEW平臺(tái)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并在風(fēng)機(jī)正式運(yùn)行后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量。將風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行后的受力情況與模擬的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,實(shí)證有限元分析的正確性。
[Abstract]:In recent years, with the worldwide demand for renewable clean energy, wind energy has attracted much attention as a kind of convenient renewable resources. As of 2013, the technology of wind turbines in the world has developed rapidly. Both offshore and onshore wind turbines have been fundamentally upgraded. Although the technology of wind turbines in China has always been at a low level in the world, with the country's emphasis on clean energy, Our country is also catching up with the world, and has begun to develop the wind turbine vigorously. The research on the mechanical characteristics of the fan foundation provides the theoretical basis for the design of the fan foundation in the future. The improvement of industry standards is of great significance. In order to understand the actual operating state of fan foundation, it is necessary to carry out real-time health monitoring of the foundation. There are many relevant health monitoring methods at home and abroad, among which, The structure health monitoring technology based on piezoelectric ceramics has been applied to the research of health monitoring for its advantages of high sensitivity, fast response and sensitive to crack damage. It is the first time in the world that rock bolting is applied to the foundation of wind turbines. This method greatly reduces the size of the foundation. In this paper, finite element simulation analysis of the wind turbine foundation of the new wind farm in Tieling development zone is carried out, and the piezoelectric ceramic sensor is embedded in the field to carry out the actual force monitoring. The main research contents are as follows: (1) in view of the actual project of Tieling, through theoretical calculation, the ultimate bearing capacity of concrete and foundation of fan foundation is understood. (2) the static analysis of fan foundation is carried out by using large-scale finite element software ABAQUS. The stress state of the wind turbine under the ultimate load proposed by the design institute is studied and compared with the theoretical calculation results. The correctness of the stress state is verified by using ABAQUS software to simulate the foundation of the wind turbine generator. In order to get close to the actual project, the finite element model is all the same as the actual project, and the piezoelectric ceramic sensor is embedded in the site of Tieling wind farm. A monitoring system based on LabVIEW platform is developed, and the actual field measurement is carried out after the fan is officially operated. The force situation of wind turbine after actual operation is compared with the simulation results, and the correctness of the empirical finite element analysis is obtained.
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU476

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本文編號(hào)：1622400