文档介绍：内蒙古科技大学
硕士学位论文
大型水平轴风力发电机锥筒型塔架的有限元分析及优化设计
姓名:姜福杰
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:李斌
20090508
摘要要的高度。该结构体系一直以引进国外的设计为主,国内没有统一的风力发电机本文以内蒙古白云鄂博风电场某定型风力发电机组锥筒型塔架为研究对象,最为接近,通过优化设计证实塔顶位移是进行该类型塔架设计的控制指标;优化塔架是风力发电机的主要支撑装置,它将发电机与地面联接,为风轮提供需塔架设计规程标准。随着国内风力发电机塔架的大型化,有必要对风电塔架结构进行详尽的分析,为建立我国自己的设计规程标准奠定基础。应用笮陀邢拊H砑运芙惺芰Α⒛L肭治觯⒍杂跋焖性能的塔底应力、塔顶位移、一阶固有频率与一阶屈曲因子进行指标评价,最后以这些指标控制值为约束条件,塔架壁厚为设计变量,塔架质量为目标函数,对该塔架的优化设计进行了初步探讨。研究表明:对塔架进行受力与屈曲分析应重点考虑切出风速工况的影响;门洞对塔架基底应力、塔顶位移以及固有频率的影响很小,而对发生失稳破坏的影响较大,因而在进行塔架屈曲分析时不能忽略门洞的影响;塔顶位移距控制位移后节约钢材%,达到了优化的目的。通过有限元分析与优化设计,各项指标均远小于控制值,优化后节约钢材量可观,该类型塔架有进一步研究的和进行优化设计的必要。关键词:风力发电机塔架;应力;位移;固有频率;屈曲因子内蒙古科技大学硕士学位论文
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签名:墨锅太日期:鲨星祸独创性说明关于论文使用授权的说明本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ裱斯娑
髀风力发电发展状况济社会进步与资源环境和人口相协调的、可持续发展的道路。在众多的可再生能源中,风能【以其巨大的优越性和发展潜力受到人们的青睐。中国风能资源丰富,主要集中在三北地区及东部沿海风能丰富带。近年来,随着过余年的发展,风力发电技术同趋成熟,提高了风力发电机的效率和可靠性。上世界上最大的风力发电机——新动力祝梅缌Ψ⒌缁镀米,塔筒高祝机舱自带起重设备,可在风速为一痵范围内安全运行,由控制中心负责运行状由于化学燃料的日益枯竭和人类对环境恶化的倍加关注,从上世纪七十年代以来,各国政府和国际组织都相继投入大量的资金用于可再生能源的开发,寻求一条经风力发电【具有建设周期短、装机规模灵活、不消耗燃料、运行不污染环境等优点,被世界各国优先采用。随着风电装机规模的不断增大,机组单机容量的不断扩大,以及海上风力发电项目的起步,世界上很多国家对风电的开发都给予了高度重视及政策激励E分薹缒协会和绿色和平组织的《风力:关于年风电达到世界电力总量%的蓝图》正是基于此而出台的。政府支持力度的加大,中国风电建设进入了一个新的规模化发展时期。.澜绶缌Ψ⒌绶⒄棺纯人类利用风能的历史可追溯到中世纪甚至更早,最初是将风能转换为机械能,用风车提水、碾米、磨面,借风帆为船助航等。世纪末,丹麦科技人员开始研究风力发电,为风能的利用开辟了更为广阔的前景。年,美国在巴蒙特州研制并建立了一台当时世界上最大的风力发电机,风轮的直径为涑龉β饰.。甏髋犯鞴蚕嗉炭J佳芯糠缌Ψ⒌缂际酰甏鹿晒地使用了复合材料叶片,为复合材料用于制作大型风力发电机叶片奠定了基础。年出现世界石油危机后,煤和石油等化石燃料日益枯竭,空气污染、气候变暖等环境问题也日趋严重,风力发电作为可再生的清洁能源受到越来越多的重视。经纪年代以来,世界风电装机平均每年以大约%的速度增长,到年底全世界已装机ǎ盎萘看騥殉晌O嗟惫婺5囊桓霾怠F渲行略龇电装机中%在欧洲和美国,主要是在欧洲,约占%。年,德国建造了当时世态监控;输出功率为攴⒌缌靠纱騥。截止到年底,全世界风电累计装机容量已达亿,其中发展最快的是内蒙古科技大学硕士学位论文
三尸‘￡。,,‘≤甖!4ㄈ:ǘ.茵川剑“砌军狮●牟撕年舢年皚劫衅.。。达到亿,年发电量相当于届时世界电力需求的%吼风能协会预计,到年,风电装机容量可达亿;年,⒌绶⒄棺纯我国世纪年代中期开始研制风力发电装置,其后就处于停滞状态。年代开始小批量生产,年代朱,在世界能源危机