達(dá)里厄型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性分析研究.pdf

1、風(fēng)能是可再生的清潔能源，風(fēng)力發(fā)電是緩解能源緊張和環(huán)境壓力的重要手段。目前在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計的主要技術(shù)上，我國尚處于較低的水平，尤其是對于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組而言，由于缺乏足夠的工程實踐可供借鑒，也沒有成熟的規(guī)范可供參考，其設(shè)計仍然停留在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。本文運用空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等理論知識，重點研究了達(dá)里厄型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，并將CAD/CAE技術(shù)成功運用到樣機(jī)設(shè)計階段，有效的縮短了設(shè)計的周期。
　　 達(dá)里厄型垂直軸風(fēng)力

2、發(fā)電機(jī)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)屬于高柔性復(fù)雜非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)可靠性是機(jī)組的重要性能指標(biāo)。本文開展的主要工作如下：垂直軸風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法探索，其中重點研究了風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計流程、布置方案和葉片型線計算方法；運用CAD/CAE技術(shù)重點研究了風(fēng)輪的動態(tài)特性、靜態(tài)特性、疲勞特性、穩(wěn)定性等可靠性指標(biāo)。動態(tài)特性研究表明，風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)在隨機(jī)風(fēng)載荷和周期性空氣動力載荷作用下具有可靠的動態(tài)特性，重點分析了結(jié)構(gòu)在沖擊載荷激勵下系統(tǒng)的有阻尼自由振動特性、隨機(jī)風(fēng)載作用下系統(tǒng)

3、的風(fēng)振響應(yīng)特性以及系統(tǒng)的非線性振動特性。靜態(tài)特性研究表明，風(fēng)力機(jī)在各工況下具有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，特別是使用了Troposkien型線的風(fēng)輪葉片結(jié)構(gòu)，葉片內(nèi)部應(yīng)力水平始終保持穩(wěn)定，在運行過程中不會受到離心力作用的影響，也不會由于應(yīng)力集中而造成疲勞破壞?；陲L(fēng)輪結(jié)構(gòu)的動、靜態(tài)特性研究的基礎(chǔ)，完成了風(fēng)輪結(jié)構(gòu)的部件詳細(xì)設(shè)計、疲勞分析和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析。研究分析的結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用壽命期間不發(fā)生失效，結(jié)構(gòu)具有很高的可靠性。