MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)錐簡(jiǎn)型塔架的研究.pdf

1、本論文建立了風(fēng)力機(jī)塔架的有限元模型，利用該模型對(duì)塔架底面的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了研究；在ADAMS和ANSYS中建立了整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，利用該模型研究了風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的振動(dòng)響應(yīng)和動(dòng)特性；同時(shí)，在ADAMS和MATLAB中建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的聯(lián)合仿真模型，利用該模型研究了風(fēng)剪切對(duì)風(fēng)力機(jī)塔架振動(dòng)的影響。最后，對(duì)ANSYS進(jìn)行了二次開發(fā)，開發(fā)了一套MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)錐筒型塔架的強(qiáng)度分析軟件。
　　 首先，本文在考慮了風(fēng)速變化和變槳引

2、起的風(fēng)力機(jī)塔架上方各部件重心變化的基礎(chǔ)上，利用ANSYS二次開發(fā)技術(shù)，建立適合多種功率的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架模型結(jié)構(gòu)，研究了塔架在不同風(fēng)速模型、不同重心位置和在暴風(fēng)速工況下，塔架結(jié)構(gòu)底面上的應(yīng)力分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，塔架結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力點(diǎn)位置變化較小，塔架上方各部件重心的變化對(duì)塔架最大應(yīng)力值影響較小。最后，利用ANSYS研究了塔架的固有頻率和振型，并提出一些隔振措施。
　　 然后，在SolidWorks軟件中按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)各部件的實(shí)際尺寸

3、大小和實(shí)際裝配位置完成了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配。需要指出的是，在這個(gè)裝配體模型中，只有一個(gè)葉片不是按照實(shí)際位置安裝，存在誤差，將其導(dǎo)入到ADAMS中，為每個(gè)構(gòu)件添加材料特性，并按照實(shí)際工況添加約束，最后把塔架模態(tài)中性文件導(dǎo)入到ADAMS中，將剛性塔架替換為柔性塔架，從而建立了整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，通過這個(gè)模型研究了塔架的不平衡質(zhì)量響應(yīng)以及動(dòng)特性。
　　 按照上述建模方法建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，在這個(gè)模型中，三葉片對(duì)稱安裝，

4、且每個(gè)葉片被分為四段。采用片條理論建立了風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)性能計(jì)算模型，利用MATLAB/Simulink的S函數(shù)模塊去計(jì)算風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)性能，然后將MATLAB/Simulink得到的空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)參數(shù)傳遞給ADAMS模型中的氣動(dòng)載荷，而ADAMS結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型又把葉片質(zhì)心的瞬時(shí)高度和風(fēng)輪的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速輸入到Simulink模型中。通過ADAMS和MATLAB/Simulink的聯(lián)合仿真模型，研究了風(fēng)剪切對(duì)風(fēng)力機(jī)塔架振動(dòng)的影響。
　　 文