大型水平軸風力機塔架—基礎的動力特性分析.pdf

1、隨著國際社會對可再生能源的開發(fā)利用，風能作為清潔能源已成為各個國家爭相發(fā)展的領域。為了提高風力機的輸出功率，風力機正朝著大型化、巨型化發(fā)展，其葉片、塔架等結構尺寸也不斷增大。對風力機塔架-基礎的動力學分析主要是研究其固有特性，分別對風力機的塔架、基礎及塔架-基礎整體進行動力分析，得到結構的自振頻率和振型，確保風力機在工作過程中的各構件之間都不會產(chǎn)生共振，對于保證風力機的安全運行及風力發(fā)電機組的優(yōu)化設計具有重要的理論價值和實際意義。

2、>　　本文分析了國內(nèi)外風力機塔架及其基礎結構的研究現(xiàn)狀，應用有限元分析法對風力機結構的動力特性進行了研究，并采用有限元軟件ANSYS，以某款1.5MW大型水平軸風力機為例，將塔架及基礎結構進行了合理的簡化，建立了水平軸風力機塔架-基礎的有限元模型，對風力機塔架-基礎進行了模態(tài)分析和瞬態(tài)動力分析，研究了加強筋、基礎剛度對風力機塔架動力特性的影響，為風力機的設計提供了理論依據(jù)。主要工作如下:
　　1.為了考慮塔架內(nèi)壁法蘭盤及加強筋對風

3、力機塔架結構的影響，將連接分段塔筒的兩對法蘭盤簡化成環(huán)向筋，在利用有限元軟件ANSYS建立塔架模型時，采用殼單元模擬薄壁結構的塔架，梁單元模擬加強筋，塔架內(nèi)壁與加強筋的連接采用多點約束方法模擬。
　　2.通過ANSYS建立了含有三種不同布筋形式的塔架模型，并對其進行固有特性研究，得到了各模型的振動頻率、振型等固有特性，得到了可參考的布筋方案。
　　3.為了考察風力機基礎剛度對塔架結構的影響，利用ANSYS建立了含有樁式基礎的