畢業(yè)論文基于ansys對(duì)三肢式塔架結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析

1、1基于基于ANSYS對(duì)三肢式塔架結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析對(duì)三肢式塔架結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析摘要摘要隨著世界能源的日趨匱乏和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，加之人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，人們?cè)谂ふ乙环N能替代石油、天然氣等能源的可再生、環(huán)保、潔凈的綠色能源。風(fēng)能是當(dāng)前最有發(fā)展前景的一種新型能源，它是取之不盡用之不竭的能源，還是一種潔凈、無污染、可再生的綠色能源。風(fēng)能的利用，從風(fēng)車到風(fēng)力發(fā)電，證明了文明和科學(xué)進(jìn)步。塔架是風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的承重部件，直接影響機(jī)組的穩(wěn)定性和

2、整體性能。本文利用ANSYS對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架進(jìn)行了數(shù)值仿真研究，為塔架的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。在風(fēng)壓的作用下，進(jìn)行了塔架的靜強(qiáng)度分析，得出了塔架在各種載荷情況下的最大應(yīng)力及最大位移并驗(yàn)證了滿足靜強(qiáng)度要求。根據(jù)多自由度模態(tài)分析理論，對(duì)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行了模擬，提取了塔架的前五階的固有頻率和振型。依據(jù)振動(dòng)理論，塔架振動(dòng)過程的能量主要集中于一、二階頻率處，而一、二階振型均為擺振，因此擺振是塔架的主要振動(dòng)方式。利用ANS

3、YS軟件中的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊，以塔架的梁截面的長(zhǎng)寬為設(shè)計(jì)變量，以材料的許用應(yīng)力以及許用位移為約束，以塔架的體積為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終得到塔架梁截面長(zhǎng)寬的最優(yōu)值并驗(yàn)證了優(yōu)化后的塔架滿足靜強(qiáng)度。關(guān)鍵詞：強(qiáng)度；位移；變形；有限元分析；優(yōu)化設(shè)計(jì)。3參考文獻(xiàn)..............................................................................................

4、...................37致謝.........................................................................................................................40第一章第一章緒論1.1ANSYS軟件簡(jiǎn)介與使用軟件簡(jiǎn)介與使用ANSYS（AnalysisSystem）是一個(gè)功能強(qiáng)大而靈活的大型通用有限元軟件，能夠

5、進(jìn)行包括結(jié)構(gòu)、熱、流體、聲場(chǎng)、電磁場(chǎng)等多學(xué)科的研究，可廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國防軍工、點(diǎn)子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利、以及日用家電等一般工業(yè)及科學(xué)研究領(lǐng)域，是世界上擁有用戶最多、最成功的有限元軟件之一。]1[ANSYS提供的的分析類型主要有以下幾種。1、結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析用于分析結(jié)構(gòu)由靜載荷引起的變形、應(yīng)力和應(yīng)變。靜力學(xué)分析適合求解慣性和阻尼對(duì)結(jié)構(gòu)影響不顯著的問題。ANSYS

6、的靜力學(xué)分析不僅可以進(jìn)行線性分析，還支持非線性分析，例如塑性變形、蠕變、大變形及接觸問題的分析。2、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析用來求解隨時(shí)間變化的載荷對(duì)結(jié)構(gòu)或部件的影響，并考慮載荷隨時(shí)間的變化、阻尼和慣性的影響，這類載荷包括交變力（旋轉(zhuǎn)機(jī)械）、沖擊力（沖擊或爆炸）、隨機(jī)力（地震）及其他瞬態(tài)力（諸如橋上的運(yùn)動(dòng)載荷）。ANSYS可求解動(dòng)力學(xué)分析問題，如瞬態(tài)動(dòng)力、模態(tài)、諧波響應(yīng)及隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析等。3、結(jié)構(gòu)非線性分析結(jié)構(gòu)非線性分析導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外