風(fēng)機(jī)塔架靜動力特性及疲勞分析.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架主要作用是支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和葉輪,給予機(jī)組和葉輪足夠的運行高度,擴(kuò)大風(fēng)機(jī)的運行效率,所以塔架的安全性至關(guān)重要,有必要對塔架進(jìn)行受力分析,確保塔架的安全性。同時,對鋼結(jié)構(gòu)塔架的連續(xù)荷載作用下的使用壽命進(jìn)行分析,確保塔架的正常使用年限。
　　本文在討論塔架研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分為三種工況,首先,分析塔架在靜力作用下的受力,得到了三種工況下的位移和應(yīng)力;接著對塔架進(jìn)行模態(tài)分析,分別討論有質(zhì)量塊和沒有質(zhì)量塊的模態(tài)結(jié)果;然后根據(jù)

2、線性濾波理論,運用數(shù)值分析軟件Matlab編寫程序,人工生產(chǎn)脈動風(fēng),選擇Kaimal譜作為目標(biāo)普進(jìn)行擬合,將生成的脈動風(fēng)速轉(zhuǎn)化成荷載施加到塔架上,得到塔架的最大位移時程和最大應(yīng)力時程;最后,運用時程分析的結(jié)果和其他一些參數(shù)得到塔架的疲勞荷載譜,對塔架進(jìn)行疲勞分析和壽命評估。
　　從結(jié)果可知,三種工況下,塔架在靜力作用下的位移分別為0.212m,0.527m,0.480 m,應(yīng)力分別為55.03Mpa,187.26Mpa,159.1

3、6Mpa,得出影響塔架安全的是切出風(fēng)速。在塔架模態(tài)分析中,得出塔架頂端的質(zhì)量塊對塔架自振頻率影響很大,不能忽略,同時也得出風(fēng)機(jī)運行頻率避開了危險頻率范圍,不會發(fā)生共振效應(yīng)。通過脈動風(fēng)的模擬和相關(guān)風(fēng)速資料對比,發(fā)現(xiàn)所生成的風(fēng)速譜滿足實驗要求,說明本文采用的脈動風(fēng)模擬方法可行。塔架在脈動風(fēng)作用下,塔架頂端的最大位移為0.378m,最大位移的平均值為0.245m;應(yīng)力最大值為87.71Mpa,平均應(yīng)力值為57.71Mpa,其風(fēng)速主要分布在額定