大型風(fēng)力機(jī)塔筒作為風(fēng)電機(jī)組的重要基礎(chǔ)部件,其焊接部分的疲勞性能直接影響著風(fēng)電機(jī)組的安全可靠運行。為此,以某2.0兆瓦級圓錐形風(fēng)力機(jī)塔筒為研究對象,對塔筒結(jié)構(gòu)的焊接部分進(jìn)行極限強(qiáng)度、疲勞壽命分析。對采用鋼板卷制而成后進(jìn)行內(nèi)外焊接的塔筒結(jié)構(gòu)縱焊縫,基于考慮塔筒錐角DIN18800-4截面應(yīng)力的計算方法,綜合運用工程算法和疲勞仿真軟件,根據(jù)GL2010規(guī)范要求,對塔筒結(jié)構(gòu)縱焊縫進(jìn)行了極限強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析,提供了一種分析塔筒結(jié)構(gòu)縱焊縫靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度有效方法。對塔筒門洞的T形焊縫,在建立塔筒門洞有限元模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)GL2010規(guī)范要求,綜合運用有限元法和疲勞仿真軟件,對塔筒門洞焊縫進(jìn)行極限強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析,得到塔筒門洞結(jié)構(gòu)最危險位置——門洞內(nèi)壁焊趾處,并校核塔筒結(jié)構(gòu)是否滿足20年使用壽命的要求,提供一種分析塔筒門洞結(jié)構(gòu)焊縫靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度有效方法。在塔筒門洞結(jié)構(gòu)焊縫疲勞性能分析的基礎(chǔ)上,以塔筒壁厚、門框?qū)挾�、門框長度為變量,對塔筒門洞結(jié)構(gòu)焊縫處的最大累積損傷值進(jìn)行優(yōu)化,得到了滿足GL2010規(guī)范要求,優(yōu)化后的塔筒門洞結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。針對大型風(fēng)力機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)的不同焊接部分,提出了不同的對靜強(qiáng)度和疲勞性能分析方法,通過具體的實例計算驗證了該方法的可行性和有效性,對風(fēng)力機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析具有理論意義和工程實用價值。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TK83
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景、目的和意義
    1.2 大型風(fēng)力機(jī)塔筒結(jié)構(gòu)分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能研究發(fā)展歷程
        1.3.2 焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度理論
    2.1 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞及影響因素
        2.1.1 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞特征
        2.1.2 影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞斷裂的主要因素
    2.2 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度評定方法
        2.2.1 名義應(yīng)力評定法
        2.2.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力評定法
        2.2.3 缺口應(yīng)力評定法
        2.2.4 斷裂力學(xué)評定法
    2.3 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度分析
        2.3.1 疲勞載荷譜的編制
        2.3.2 疲勞載荷循環(huán)計數(shù)統(tǒng)計方法
        2.3.3 疲勞累積損傷理論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 大型風(fēng)力機(jī)塔筒縱焊縫強(qiáng)度分析
    3.1 研究對象
        3.1.1 塔筒底部坐標(biāo)系
        3.1.2 塔筒結(jié)構(gòu)材料
    3.2 塔筒結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力計算方法
    3.3 塔筒結(jié)構(gòu)縱焊縫強(qiáng)度分析
        3.3.1 塔筒縱焊縫極限強(qiáng)度分析
        3.3.2 塔筒縱焊縫疲勞強(qiáng)度分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 大型風(fēng)力機(jī)塔筒門洞焊縫強(qiáng)度分析
    4.1 塔筒門洞結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
    4.2 塔筒門洞焊縫極限強(qiáng)度分析
        4.2.1 塔筒門洞極限載荷
        4.2.2 塔筒門洞極限工況分析結(jié)果
        4.2.3 基于熱點應(yīng)力法塔筒門洞焊縫極限強(qiáng)度分析
    4.3 塔筒門洞焊縫疲勞強(qiáng)度分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 大型風(fēng)力機(jī)塔筒門洞結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
    5.1 不同門框?qū)挾葘λ财谛阅艿挠绊?br>    5.2 不同門框長度對塔筒疲勞性能的影響
    5.3 不同塔筒壁厚對塔筒疲勞性能的影響
    5.4 優(yōu)化后塔筒門洞焊縫極限強(qiáng)度分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間主要成果
個人簡介

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本文編號：2856889