隨著風(fēng)力發(fā)電市場的競爭日趨激烈,為了提高風(fēng)電的經(jīng)濟效應(yīng),風(fēng)力發(fā)電機的規(guī)模逐漸擴大,且風(fēng)電塔的高度不斷增加,此時高風(fēng)電塔受到的風(fēng)荷載更強也更穩(wěn)定,相應(yīng)的風(fēng)電系統(tǒng)效率隨之提高。為降低風(fēng)電塔的成本,高風(fēng)電塔需要設(shè)計成柔性的,但是,高柔風(fēng)電塔給風(fēng)電塔的強度疲勞和穩(wěn)定性設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)。風(fēng)電塔的一個突出問題是在緊急停機工況時,停機后結(jié)構(gòu)往往會發(fā)生激烈的振動,這就是結(jié)構(gòu)的殘余振動。高柔風(fēng)電塔的柔度很大,其殘余振動會持續(xù)很長時間,嚴(yán)重影響風(fēng)電塔的安全運行。為了在降低風(fēng)電塔建造成本的同時確保風(fēng)電塔的安全運行,本工作研究基于頻率控制、考慮殘余振動約束的多約束單管型風(fēng)電塔的優(yōu)化。忽略塔內(nèi)平臺和輔助結(jié)構(gòu),塔架簡化成懸臂梁結(jié)構(gòu),描述截面的參數(shù)作為設(shè)計變量,上下限基于制造和物流的考慮。將材料體積最小化作為目標(biāo)函數(shù),塔架的固有頻率約束根據(jù)柔性塔設(shè)計要求確定。將停機激勵下的殘余振動作為約束,通過取一系列不同的約束值來研究不同幅度的殘余振動降低對風(fēng)電塔優(yōu)化設(shè)計的影響。采用了一個二次型積分形式的指標(biāo)來衡量殘余振動大小。運用李雅普諾夫方法,實現(xiàn)這一指標(biāo)及其靈敏度的計算。通過這些措施,求解過程得到極大簡化,從而克服了耗時過...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
    0.1 風(fēng)電塔架減振研究的困難
    0.2 風(fēng)電塔架減振優(yōu)化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        0.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        0.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    0.3 本文的主要內(nèi)容
1 本文研究理論基礎(chǔ)
    1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計介紹
        1.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
        1.1.2 結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化簡介
        1.1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法
    1.2 阻尼裝置簡介
    1.3 Bladed軟件簡介
        1.3.1 Bladed軟件中阻尼的設(shè)置
        1.3.2 設(shè)計載荷工況
2 風(fēng)電塔減振優(yōu)化問題
    2.1 優(yōu)化列式
    2.2 設(shè)計變量
    2.3 設(shè)計約束及靈敏度分析
        2.3.1 塔架固有頻率約束及其靈敏度分析
        2.3.2 殘余振動約束及其靈敏度分析
        2.3.3 塔頂位移約束及其靈敏度分析
    2.4 優(yōu)化方法
3 某高柔風(fēng)電塔的優(yōu)化
    3.1 考慮殘余振動約束的優(yōu)化設(shè)計
    3.2 塔頂位移和殘余振動約束對優(yōu)化設(shè)計影響的比較
    3.3 簡化阻尼裝置對荷載影響的分析
4 阻尼器分布優(yōu)化
    4.1 配置TMD的高柔塔瞬態(tài)分析
    4.2 阻尼器位置分布優(yōu)化
    4.3 阻尼器質(zhì)量分布優(yōu)化
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3998585