隨著人類對(duì)風(fēng)能資源利用的重視和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究正在朝著大尺寸和高能級(jí)的方向發(fā)展,相對(duì)于陸地而言,海上的風(fēng)能資源更加豐富,所以近年來(lái)風(fēng)電行業(yè)也由傳統(tǒng)的陸上風(fēng)電（onshore）逐步向海上風(fēng)電（offshore）轉(zhuǎn)型。由于風(fēng)速和海拔高度有關(guān),所以在一些高空風(fēng)力資源較為豐富的風(fēng)場(chǎng)中,風(fēng)機(jī)高度的增加會(huì)導(dǎo)致機(jī)艙及塔筒所承受的風(fēng)載變大,這就對(duì)風(fēng)機(jī)的主要承載部件——塔筒的強(qiáng)度提出了更高的要求,因此對(duì)于如何提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)高塔筒的安全可靠性逐漸成為了熱門的研究問(wèn)題。本文主要通過(guò)對(duì)某兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在應(yīng)用中出現(xiàn)的塔筒強(qiáng)度不足以及渦激振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題進(jìn)行分析,提出了在塔筒表面增設(shè)梯形擾流加強(qiáng)筋的新型塔筒結(jié)構(gòu)形式,主要采用有限元法研究加筋板材上六個(gè)重要的梯形筋尺寸參數(shù)（基板厚度L1、筋高L2、筋寬L3、筋間距L4、筋角度θ和圓角α）對(duì)加筋塔筒的靜強(qiáng)度以及渦激振動(dòng)頻率的影響規(guī)律,并與等質(zhì)量的普通塔筒（無(wú)加強(qiáng)筋）進(jìn)行對(duì)比,分別基于增加塔筒強(qiáng)度和減小渦激振動(dòng)頻率兩種不同的目標(biāo)函數(shù)提出滿足要求的最優(yōu)化筋形。研究發(fā)現(xiàn),在相同的邊界條件約束下,相較于無(wú)筋板材,加筋板材基板最大應(yīng)力σR下降了 67... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒穩(wěn)定性及渦激振動(dòng)問(wèn)題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒的力學(xué)特性及渦激振動(dòng)問(wèn)題的提出
        1.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)高塔筒靜強(qiáng)度問(wèn)題研究現(xiàn)狀
        1.2.3 風(fēng)機(jī)塔筒渦激振動(dòng)問(wèn)題研究現(xiàn)狀
        1.2.4 梯形筋結(jié)構(gòu)及新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容
2 梯形加強(qiáng)筋影響塔筒強(qiáng)度的機(jī)理研究
    2.1 分析流程
    2.2 計(jì)算模型
    2.3 分析結(jié)果
        2.3.1 筋寬L3對(duì)于加筋板材的靜強(qiáng)度影響規(guī)律
        2.3.2 筋間距L4對(duì)于加筋板材的靜強(qiáng)度影響規(guī)律
        2.3.3 筋角度θ對(duì)于加筋板材的靜強(qiáng)度影響規(guī)律
        2.3.4 筋高L2對(duì)于加筋板材的靜強(qiáng)度影響規(guī)律
        2.3.5 圓角α對(duì)于加筋板材的靜強(qiáng)度影響規(guī)律
    2.4 風(fēng)機(jī)塔筒模型靜強(qiáng)度計(jì)算
        2.4.1 理論分析
        2.4.2 建立風(fēng)機(jī)塔筒計(jì)算模型
        2.4.3 邊界條件設(shè)置
        2.4.4 分析結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
3 塔筒渦激振動(dòng)理論分析及數(shù)值模擬方法
    3.1 塔筒渦激振動(dòng)問(wèn)題分析流程
    3.2 與圓柱繞流有關(guān)的參數(shù)及數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 與圓柱繞流有關(guān)的參數(shù)
        3.2.2 圓柱繞流問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
    3.3 塔筒渦激振動(dòng)問(wèn)題的數(shù)值模擬方法
        3.3.1 無(wú)筋塔筒渦激振動(dòng)分析物理模型
        3.3.2 邊界條件設(shè)置
        3.3.3 網(wǎng)格劃分
        3.3.4 塔筒渦激振動(dòng)數(shù)值模擬算法的合理性驗(yàn)證
    3.4 加擾流筋塔筒渦激振動(dòng)數(shù)值仿真模擬
        3.4.1 筋角度θ對(duì)塔筒渦激頻率的影響
        3.4.2 筋數(shù)（筋間距L4）對(duì)塔筒渦激頻率的影響
    3.5 模態(tài)分析
        3.5.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析控制理論
        3.5.2 風(fēng)機(jī)的模態(tài)分析
    3.6 本章小結(jié)
4 渦激振動(dòng)問(wèn)題的小型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    4.2 實(shí)驗(yàn)流程
    4.3 實(shí)驗(yàn)原理
    4.4 實(shí)驗(yàn)裝置
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 不同筋角度θ下的瞬時(shí)渦量云圖和頻譜圖
附錄B 不同筋數(shù)（筋間距L4）下的瞬時(shí)渦量云圖和頻譜圖
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號(hào)：3148629