基于ANSYS的風(fēng)力機(jī)塔架的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)力學(xué)研究及其優(yōu)化.pdf

1、風(fēng)力機(jī)塔架是風(fēng)力機(jī)組的重要組成部分，起到支撐風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪和機(jī)艙的質(zhì)量、承受吹向風(fēng)力機(jī)組的風(fēng)壓和各種動(dòng)載荷的作用。塔架的重量占風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總重量的1/2左右，其成本占風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造成本的15％左右。塔架必須要有足夠的剛度、強(qiáng)度、優(yōu)良的抗振性能和穩(wěn)定性，才能保證風(fēng)力機(jī)的正常運(yùn)行。
　　本文基于ANSYS有限元軟件對(duì)大型風(fēng)力機(jī)塔架進(jìn)行靜態(tài)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、穩(wěn)態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。首先根據(jù)實(shí)際風(fēng)場的情況，選擇塔型并通過計(jì)算給出合適的尺寸，確

2、定塔架所承受的載荷如塔架的重力、機(jī)艙重力、風(fēng)輪的作用力、風(fēng)作用在塔架上的力（彎矩、推力及對(duì)塔架的扭轉(zhuǎn)力）等，采用有限元分析進(jìn)行靜力建模和數(shù)值計(jì)算，對(duì)塔架承受最大載荷時(shí)的最大應(yīng)變進(jìn)行強(qiáng)度校核；塔架的動(dòng)力學(xué)分析包括模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析和地震譜響應(yīng)分析。借助于有限元分析對(duì)塔架進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析和無預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析，研究在風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)下是否產(chǎn)生共振。借助于動(dòng)力學(xué)優(yōu)化改變塔架的尺寸使其固有頻率避開共振頻率，以避免因塔架在發(fā)電機(jī)的激勵(lì)下共振產(chǎn)生