20世紀(jì)90年代以來,全球可再生能源行業(yè)發(fā)展不斷加速,風(fēng)能憑借其清潔環(huán)保,取之不盡、用之不竭的特點備受各國關(guān)注。風(fēng)力機的功率不斷增大,分布范圍更加廣泛,運行環(huán)境也愈發(fā)惡劣。諸多因素導(dǎo)致大型風(fēng)力機將無可避免地面臨嚴(yán)峻的經(jīng)濟性和安全性的挑戰(zhàn),而塔架失穩(wěn)已成為威脅現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的主要因素。本文以國家自然科學(xué)基金項目“河西地區(qū)風(fēng)況下風(fēng)力機葉片的剛?cè)狁詈项澱駝恿W(xué)問題研究”（No.51565028）為支撐,以2MW風(fēng)力機錐筒形鋼塔為研究對象,利用有限元方法求解塔架的靜強度、自振特性及屈曲穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上,對塔架進(jìn)行試驗分析并建立塔架結(jié)構(gòu)優(yōu)化近似模型。針對塔架成本高,塔頂位移過大和門洞集中應(yīng)力問題,對塔架整體和門洞進(jìn)行二次優(yōu)化。具體內(nèi)容安排如下:（1）塔架靜強度與剛度校核。計算三種工況（DLC1.3、DLC3.2和DLC6.1）下塔架所受的載荷。建立塔架的有限元模型,參照IEC 61400-6 ED1標(biāo)準(zhǔn)以及工程經(jīng)驗,校核不同工況下塔架的靜強度與剛度。結(jié)果得到在工況DLC1.3和DLC3.2下,塔架的強度和剛度均滿足規(guī)范要求。而在工況DLC6.1下,塔架強度滿足要求,但塔頂位移為6... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

塔架事故

碩士學(xué)位論文13風(fēng)力機塔架通常為變截面結(jié)構(gòu)，截面的抗彎截面模量隨塔架高度變化，其剛度并非為一常數(shù)，根據(jù)材料力學(xué)中的莫爾積分可計算塔架頂端的撓度f，即：00hyyM(x)M(x)fdxEI(x)(2.13)式(2.13)中，My(x)為塔架所受所有外載荷在距其頂端x處任意截面上產(chǎn)生的彎矩；M0(x)為塔架頂端所受單位橫向力P對距其頂端x處任意截面上產(chǎn)生的彎矩；E為塔架材料Q345D的彈性模量；Iy(x)為距塔架頂端x處的截面慣性矩；h為塔高�，F(xiàn)行塔架規(guī)范中并未明確塔架的許用撓度，根據(jù)工程經(jīng)驗，為確保風(fēng)力機組安全運行，塔架的許用撓度應(yīng)在塔架總高度的0.5%～0.8%[48]。fMoPxyxhyq圖2.5塔架剛度模型2.3.3塔架靜強度與剛度的有限元計算分別將求得的三種極限工況下的載荷，以均布力與力矩的形式施加于塔架頂部截面，考慮塔架重力加速度與風(fēng)輪質(zhì)量，塔架視為剛性塔架底部全約束，圖2.6為工況DLC6.1下的塔架受力示意圖。圖2.6塔架受力示意圖

工況1.3作用下塔架的應(yīng)力和位移


本文編號：2919324