預應(yīng)力混凝土風電塔架優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、隨著風能的迅速發(fā)展,風機單機容量逐漸擴大,導致傳統(tǒng)鋼錐管塔架壁厚、直徑和高度增大,使得風機塔架的制造、運輸安裝費用急劇增加。為降低多兆瓦風電塔架的建設(shè)成本,國外相關(guān)風電公司和學者展開了廣泛的研究。本論文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,提出一種新型的預應(yīng)力混凝土塔架結(jié)構(gòu)形式,通過結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化設(shè)計,得到經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
　　本文以預應(yīng)力混凝土塔架結(jié)構(gòu)各方向的自振周期及最大應(yīng)力為控制參數(shù),將風電塔架截面優(yōu)化為正八邊形帶肋的結(jié)構(gòu)形式;通過

2、對有限元軟件ABAQUS以及優(yōu)化軟件SIPESC.OPT進行二次開發(fā),編制了一套基于風電塔架細部尺寸(外徑、壁厚、豎向形式、豎向肋尺寸、預應(yīng)力水平等)為優(yōu)化變量,材料成本為目標函數(shù)的自動化建模、提取計算結(jié)果、優(yōu)化選擇最優(yōu)解的遺傳算法優(yōu)化程序;運用該程序優(yōu)化了5MW預應(yīng)力混凝土塔架,將優(yōu)化結(jié)果與已有研究成果相對比,驗證了優(yōu)化方法的可靠性;根據(jù)上海電力設(shè)計院提供的5MW風機資料,選取東海大橋風電場為具體風場,給出預應(yīng)力混凝土塔架的詳細優(yōu)化設(shè)