進入21世紀(jì)后,化石能源帶來的環(huán)境污染問題愈加惡劣,發(fā)展和利用風(fēng)能與太陽能等清潔能源已成為新時代能源的重要發(fā)展方向。風(fēng)力發(fā)電作為風(fēng)能的主要開發(fā)措施,由于其產(chǎn)能連續(xù)性強和耕地占用面積小等特點,已被列入國家能源生產(chǎn)重要規(guī)劃中。為了捕獲更多的風(fēng)能,風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)的尺寸越來越大,結(jié)構(gòu)變得越來越柔,對水平荷載的敏感度不斷增加,振動也愈加明顯,這就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強度和疲勞等破壞問題愈加嚴(yán)重。因此,本研究提出一種雙向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)減振裝置,旨在減小風(fēng)電結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)荷載作用下的動力響應(yīng),降低結(jié)構(gòu)振動及疲勞問題。以某2.5MW的風(fēng)電結(jié)構(gòu)為研究對象,通過數(shù)值模擬及振動臺試驗對采用該雙向TMD的風(fēng)電結(jié)構(gòu)在地震作用和風(fēng)荷載作用下的振動控制進行研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)利用ANSYS有限元軟件,建立集中質(zhì)量模型和考慮葉片與塔筒結(jié)構(gòu)耦合作用的葉片-塔筒模型,其中集中質(zhì)量模型將機艙、輪轂和葉片等效為質(zhì)點連接在塔筒結(jié)構(gòu)頂部,葉片-塔筒模型將葉片等效為變截面梁,機艙等效為一個梁,用來連接葉片和塔筒。對兩種模型動力特性進行對比分析,為后續(xù)分析計算奠定基礎(chǔ)。(2)根據(jù)風(fēng)電結(jié)構(gòu)特點,并基于TMD控制理論...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.6國外某風(fēng)電場風(fēng)電結(jié)構(gòu)破壞位于英國愛爾蘭蒂龍郡地區(qū)的某風(fēng)電場在2015年1月2日時，發(fā)生一風(fēng)力

碩士學(xué)位論文5在風(fēng)荷載下動力響應(yīng)的增加。風(fēng)電結(jié)構(gòu)屬于“頭重腳輕”型結(jié)構(gòu)，塔筒頂部機艙和葉片的質(zhì)量較大，過大的動力響應(yīng)會引發(fā)更為嚴(yán)重的破壞。風(fēng)電結(jié)構(gòu)在過大的動力響應(yīng)下往往會發(fā)生嚴(yán)重破壞，如圖1.6所示，結(jié)構(gòu)破壞在風(fēng)電事故中占10%，結(jié)構(gòu)損壞會造成難以承受的經(jīng)濟損失，多數(shù)會造成整個機....

圖1.7國內(nèi)某風(fēng)電場風(fēng)電結(jié)構(gòu)破壞圖1.7為國內(nèi)某風(fēng)電場風(fēng)電結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)場

碩士學(xué)位論文5在風(fēng)荷載下動力響應(yīng)的增加。風(fēng)電結(jié)構(gòu)屬于“頭重腳輕”型結(jié)構(gòu)，塔筒頂部機艙和葉片的質(zhì)量較大，過大的動力響應(yīng)會引發(fā)更為嚴(yán)重的破壞。風(fēng)電結(jié)構(gòu)在過大的動力響應(yīng)下往往會發(fā)生嚴(yán)重破壞，如圖1.6所示，結(jié)構(gòu)破壞在風(fēng)電事故中占10%，結(jié)構(gòu)損壞會造成難以承受的經(jīng)濟損失，多數(shù)會造成整個機....

圖2.1TMD裝置圖

采用雙向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的風(fēng)電結(jié)構(gòu)減振控制研究14xy(b)裝置三維俯視圖(c)裝置剖面圖(d)裝置俯視圖圖2.1TMD裝置圖yxayxa圖2.2單向TMD作用示意圖圖2.3雙向TMD作用示意圖單向TMD在風(fēng)電結(jié)構(gòu)正常工作時可以依據(jù)偏航系統(tǒng)的調(diào)整很好地控制風(fēng)電結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動....

圖2.6風(fēng)電

葉片長度43m葉片質(zhì)量31155kg機艙質(zhì)量52000kg在有限元模型建立時根據(jù)關(guān)注的響應(yīng)，忽略次要構(gòu)件對結(jié)構(gòu)的影響。為探索不同模型的計算效率和計算精度關(guān)系，以模型的基本參數(shù)建立兩種風(fēng)電結(jié)構(gòu)有限元模型，一種為集中質(zhì)量塔架模型，在該模型中忽略葉片、輪轂和機艙的幾何....

本文編號：3942516