【摘要】： 隨著越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題的出現(xiàn)和化石燃料有限儲(chǔ)量減少的雙重危機(jī)的日益加深,人類對(duì)可再生能源的開發(fā)和利用變得無(wú)比迫切�，F(xiàn)有風(fēng)能利用技術(shù)的快速發(fā)展已使風(fēng)能成為目前最重要的一種可再生資源。現(xiàn)有的風(fēng)能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)大部分將風(fēng)能通過(guò)風(fēng)力機(jī)裝置轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,然后通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,通常風(fēng)力機(jī)按風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸在空間的方向,分為水平軸風(fēng)力機(jī)(Horizontal Axis Wind Turbine)簡(jiǎn)稱為(HAWT)和立軸風(fēng)力機(jī)(Vertical Axis Wind Turbine簡(jiǎn)稱為VAWT)兩大類,今天的VAWT以Darrieus形式得到聞名。 本文首先對(duì)結(jié)構(gòu)所受荷載進(jìn)行了分析,討論了隨機(jī)脈動(dòng)風(fēng)的數(shù)值模擬。然后介紹了風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)的靜力計(jì)算方法。利用ANSYS有限元軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析,校核了初步設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、剛度,同時(shí)探討了拉索初應(yīng)力的合理范圍。在風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析中,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析,了解結(jié)構(gòu)的自振特性和各階模態(tài),為結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制提供了依據(jù)。利用模擬的脈動(dòng)風(fēng)時(shí)程對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力分析,了解其動(dòng)力響應(yīng),為后續(xù)的結(jié)構(gòu)減振提供參考。最后本文探討了結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的問(wèn)題。計(jì)算了結(jié)構(gòu)在安裝了阻尼器后的動(dòng)態(tài)響應(yīng),對(duì)比以前的結(jié)果,從而判斷阻尼器的減振效果,為以后的進(jìn)一步設(shè)計(jì)提過(guò)參考。 本文通過(guò)對(duì)1MW立軸風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行靜力分析、動(dòng)力分析和振動(dòng)控制分析,校核了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度,提出了拉索初應(yīng)力的合理選取范圍。同時(shí)了解了結(jié)構(gòu)的自振特性和瞬態(tài)動(dòng)力特性,為以后的深化設(shè)計(jì)提供了參考和依據(jù),為進(jìn)一步的立軸風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)服務(wù)。
【圖文】：

Georges J. M. Darrieus的工作，盡管如此，，今天的立軸風(fēng)力機(jī)依然以Darrieus形式得到聞名，并且由于受到Georges J. M. Darrieus的啟發(fā)，立軸風(fēng)力機(jī)的新形式也層出不窮（見圖1.1）。圖1.1 立軸風(fēng)力機(jī)的新形式Fig1.1 New types of Vertical Axis Wind Turbine我們相信，立軸風(fēng)力機(jī)的商業(yè)化到目前為止做得最好的國(guó)家是美國(guó)和加拿大。以美國(guó)為例，由于1973年阿拉伯國(guó)家的石油禁運(yùn)問(wèn)題，美國(guó)開始尋求一種本土的資源作為能源補(bǔ)充，在美國(guó)聯(lián)邦政府的支持下，有著悠久歷史的風(fēng)能引起人們的廣泛興趣。受美國(guó)原子能機(jī)構(gòu)（Atomic Energy Commission）和能源部（DOE）委托，美國(guó)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Sandia開始著手商業(yè)化風(fēng)力機(jī)的研制工作，就在這個(gè)期間，加拿大人分享了他們?cè)侔l(fā)明Darrieus形式立軸風(fēng)力機(jī)的研究成果，這樣早期的風(fēng)力機(jī)興趣就集中在VAWT的研制上。在sandia成功地在屋頂上安裝了一臺(tái)直徑為5米的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)兩年后sandia開發(fā)了第二臺(tái)安裝在地面上更大的樣機(jī)

圖 3.1 計(jì)算模型及邊界約束Fig 3.1 The calculation modal and boundary restriction空間坐標(biāo)表示其相對(duì)位置，與桿身連接的節(jié)點(diǎn)為點(diǎn)為0ijB （ijx 、ijy 、ijz ）（i =1，2，…，n； j傾角通過(guò)坐標(biāo)表示為：2 2 20 0 0( ) ( ) ( )ij ij ij ij ij ij ijl = x x + y y + z z02 20 01sin ( )1cos ( ) ( )ij ij ijijij ij ij ij ijijz zlx x y ylαα = = + 與拉索計(jì)算單位自重為ijg （包括已換算成均布荷載的集中
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK83

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳余岳;大型風(fēng)力機(jī)玻璃鋼葉片設(shè)計(jì)[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;1998年04期

2 劉占芳;張凱;;立軸風(fēng)力機(jī)的拉索設(shè)計(jì)[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年02期

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本文編號(hào)：2702744