【摘 要】
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塔架是风力发电机组的重要部件,塔架的作用是支撑机舱和叶轮,为叶轮等部件提供需要的高度,以获得足够的能量带动发电机发电。同时,塔架又是整个风力发电机组的承载基础,它要有足够
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塔架是风力发电机组的重要部件,塔架的作用是支撑机舱和叶轮,为叶轮等部件提供需要的高度,以获得足够的能量带动发电机发电。同时,塔架又是整个风力发电机组的承载基础,它要有足够的强度和刚度,以保证机组正常运行。塔架结构体系长期以来一直引用国外技术,国内没有统一的风力发动机塔架设计标准。目前国内大力推广风电行业的发展,注重风力发电机组塔架的研究,拓展有限元方法在风力发电机组设计中的应用范围。
本文采用有限元分析软件ANSYS10.0和有限元分析软件ABAQUS6.8-1,对大型风力发电机组钢塔架进行非线性静强度分析,得出钢塔架的应力分布状况,并将这两种软件分析计算的结果进行对比分析;通过软件ABAQUS6.8-1对大型风力发电机组钢-混凝土组合塔架进行非线性静强度分析,同时将非线性有限元理论应用于塔架设计中的接触分析,得出组合塔架内钢筒、外钢筒和夹层混凝土的应力分布状况,以及塔架的位移,并将结果同纯钢塔架进行对比;运用软件ABAQUS6.8-1对风力发电机组钢塔架进行模态分析,得出钢塔架的动力性能。
研究表明:对塔架静强度分析时应重点考虑切出风速工况对塔架性能的影响;钢-混凝土组合塔架在静力作用下的性能要优于纯钢塔架;钢塔架的固有频率不仅与塔架的材料、几何尺寸有关,还与塔架顶部叶轮和机舱的质量以及地基刚度有关。
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