本文關鍵詞：風力發(fā)電機支撐體系結構設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 風能是可再生的清潔能源,風力發(fā)電是緩解我國目前能源緊張和環(huán)境壓力的重要手段。目前在風力發(fā)電機組設計的主要技術上,我國尚處于較低的水平,尤其是對于海上風力發(fā)電機組的支撐結構體系而言,由于缺乏足夠的工程實踐可供借鑒,也沒有成熟的規(guī)范可供參考,其設計仍然停留在近海區(qū)域的傳統(tǒng)支撐結構形式。本文從我國目前風力發(fā)電機組支撐結構設計的研究現(xiàn)狀出發(fā),通過理論分析和數(shù)值模擬,重點研究了如下幾個問題: (1)根據(jù)陸上和近海地區(qū)不同的環(huán)境條件和載荷條件,深入研究了風力發(fā)電機組的上部塔架和下部基礎的結構形式,并給出了其設計要點; (2)研究了風力發(fā)電機組的荷載體系,并就各種環(huán)境荷載的計算方法進行了詳盡探討; (3)針對陸上風力發(fā)電機組特點,考慮基礎影響,采用有限單元法對陸上風力發(fā)電機支撐結構進行了靜力分析、疲勞分析、穩(wěn)定性分析、動力特性和動力響應分析; (4)在國內(nèi)首次研究了海上浮動式風力發(fā)電機的支撐結構-張力腿平臺(TLP),對張力腿平臺的結構設計進行了探討;采用有限元法對張力腿平臺的受力、變形和穩(wěn)定等進行了數(shù)值分析;并且采用流固耦合法,對結構的自振特性和波浪荷載作用下的動力響應進行了深入研究。 本文的研究揭示了不同的環(huán)境條件下陸上及海上風力發(fā)電機組支撐結構體系的動靜力特性,其結論可為風力發(fā)電機組支撐結構設計提供重要參考。
【關鍵詞】：風力發(fā)電機 塔架 有限單元法 張力腿平臺 流固耦合法
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 風力發(fā)電概述7-8
• 1.2 我國的風能利用現(xiàn)狀8-10
• 1.3 風力發(fā)電技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.4 論文研究內(nèi)容14-15
• 第二章 風力發(fā)電機組的主要支撐結構形式及設計要點15-26
• 2.1 風力發(fā)電機組的主要形式15-16
• 2.2 塔架的主要結構形式及設計要點16-19
• 2.3 基礎的主要形式及設計要點19-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第三章 風力發(fā)電機組的主要荷載及設計方法26-39
• 3.1 結構安全等級26-27
• 3.2 設計工況27-28
• 3.3 設計荷載28-33
• 3.4 設計方法33-38
• 3.5 本章小結38-39
• 第四章 陸上風力發(fā)電機支撐體系數(shù)值分析39-64
• 4.1 塔架靜力分析39-43
• 4.2 塔架疲勞分析43-45
• 4.3 塔架穩(wěn)定性分析45-49
• 4.4 塔架基礎設計研究49-54
• 4.5 塔架模態(tài)分析54-57
• 4.6 塔架動力響應分析57-62
• 4.7 本章小結62-64
• 第五章 海上風力發(fā)電機支撐體系結構設計64-87
• 5.1 設計基本資料65-67
• 5.2 主要設計內(nèi)容67-69
• 5.3 穩(wěn)定驗算69-77
• 5.4 強度驗算77-80
• 5.5 考慮波浪因素影響下強度和穩(wěn)定驗算80-83
• 5.6 張力腿平臺支撐結構數(shù)值模擬83-86
• 5.7 本章小結86-87
• 第六章 基于流固耦合的海上風力發(fā)電機支撐結構動力學分析87-103
• 6.1 流固耦合理論87-90
• 6.2 數(shù)值波模擬90
• 6.3 計算模型及參數(shù)90-92
• 6.4 動力特性分析92-98
• 6.5 波浪荷載作用下支撐體系穩(wěn)定分析98-102
• 6.6 本章小結102-103
• 第七章 結論與展望103-105
• 7.1 結論103-104
• 7.2 展望104-105
• 參考文獻105-109
• 發(fā)表論文和科研情況說明109-110
• 致謝110

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