大型水平轴风力发电机锥筒型塔架的有限元分析及优化设计_图文_第1页
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1、内蒙古科技大学硕士学位论文大型水平轴风力发电机锥筒型塔架的有限元分析及优化设计姓名:姜福杰申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:李斌20090508 (3塔架塔架是支撑机舱及风力机零部件的结构,它将风力机与地面连接.为风轮提供必要的工作高度,通过基础将风力机各部件的荷载传至地面。目前采用的塔架有如下几种:1按固有频率分类:可分为刚性塔架(固有频率大干风轮旋转频率的塔架和柔性塔架(固有频率小于风轮旋转频率的塔架。柔性塔架质量轻而且较便宜,它能够允许更多的位移并承受更大的应力。因为柔性塔架的固有频率低于叶片旋转频率,每当风力机升速时,将会引起瞬态共振。尽管这种瞬态共振时机舱会产生一些位移,但是

2、它的时间较短,不会有危险。在风力机塔架的结构动力设计时,要在满足安全性的同时兼顾其经济性。因此,目前大型风力机的塔架多为柔性塔架。2按结构形式分类:可分为桁架式塔架和圆筒式塔架。桁架式塔架常用于中小型风力机,其优点是造价不高,运输方便,但安全性能较差,锥筒型塔架具有美观大方,安全性能好,维修方便等优点,在大中型风力发电机组中大量采用。这种形式的塔架一般由若干段2030米的锥筒用法兰联接而成,塔架由底向上直径逐渐减小,整体呈圆台状,因此也有人称此类塔架为圆台式塔架1121,如图1.6、1.7所示。塔架底部用法兰盘由螺栓与地基连接,项部是由连接座和偏航轴承与机舱连接起来。塔架内部装有爬梯和安全绳以及工作平台,控制系统放在塔架内部的平台上,图1.8、1.9为塔架内部详图。图1.6傩筒型塔架节b 警:图阻, (1定义质量源与分析工况质量源是SAP2000中一个非常重要的概念,它定义了结构动力分析所需要考虑的结构质量的计算方式,由于将机舱与风轮简化为作用塔架顶端的偏心质量块,定义质量源时采用“来自对象和附加质量”选项,此时所有外加的荷载不会转换为结构质量,结构的质量由结构的构件体积乘以构件材料的密度产生。定义模态分析工况时选用特征向量法求解,为比较门洞对塔架自振特性的影响,分别对有无门洞两种塔架进行模态分析。(2模态结果输出1振型图门洞塔架

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