风力机塔架的动态性能及稳定性研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 风力发电的背景和意义 | 第9页 |
| 1.2 风电产业现状 | 第9-10页 |
| 1.3 塔架在动力学和稳定性方面的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4 存在的问题 | 第11-12页 |
| 1.5 主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.6 创新点 | 第13-14页 |
| 2 塔架的模态试验研究 | 第14-25页 |
| 2.1 模态试验基本原理 | 第14-15页 |
| 2.2 试验背景 | 第15页 |
| 2.2.1 风机概况 | 第15页 |
| 2.2.2 测试使用仪器及软件 | 第15页 |
| 2.3 测试采样 | 第15-17页 |
| 2.3.1 测试方案 | 第15-16页 |
| 2.3.2 测试工况 | 第16页 |
| 2.3.3 参数设置与数据采集 | 第16-17页 |
| 2.4 环境激励下的结构模态参数分析 | 第17-21页 |
| 2.4.1 时域分析 | 第17-19页 |
| 2.4.2 自谱分析 | 第19-21页 |
| 2.4.3 模态分析 | 第21页 |
| 2.5 运行状态下的结构响应分析 | 第21-23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-25页 |
| 3 基于 ANSYS 软件的建模及动力特性研究 | 第25-36页 |
| 3.1 建立模型 | 第25-30页 |
| 3.1.1 塔筒模型 | 第25-26页 |
| 3.1.2 叶片模型 | 第26-28页 |
| 3.1.3 门洞、法兰、机舱模型 | 第28页 |
| 3.1.4 体单元与壳单元的连接 | 第28-30页 |
| 3.2 模态分析 | 第30-34页 |
| 3.2.1 分析过程 | 第30-32页 |
| 3.2.2 结果分析 | 第32页 |
| 3.2.3 叶片刚度与塔顶质量对自振频率的影响 | 第32-33页 |
| 3.2.4 塔筒直径及壁厚对自振频率的影响 | 第33-34页 |
| 3.3 共振分析 | 第34-35页 |
| 3.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 4 风荷载计算及其作用效应 | 第36-55页 |
| 4.1 风速模型 | 第36-40页 |
| 4.1.1 平均风速 | 第36-38页 |
| 4.1.2 脉动风速 | 第38-40页 |
| 4.2 风荷载计算 | 第40-47页 |
| 4.2.1 旋转时叶轮风荷载的计算 | 第40-45页 |
| 4.2.2 停转时叶轮风荷载的计算 | 第45-46页 |
| 4.2.3 塔筒、机舱上风压的计算 | 第46-47页 |
| 4.3 三种风况下塔筒响应 | 第47-49页 |
| 4.3.1 切出风速下塔筒响应 | 第47-48页 |
| 4.3.2 极限风速下塔筒响应 | 第48-49页 |
| 4.4 风荷载下塔筒的疲劳分析 | 第49-53页 |
| 4.4.1 疲劳基本理论 | 第49-50页 |
| 4.4.2 风速累积分布理论 | 第50-52页 |
| 4.4.3 ANSYS 疲劳分析过程 | 第52-53页 |
| 4.4.4 疲劳分析结果 | 第53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 5 塔架的稳定性分析 | 第55-67页 |
| 5.1 特征值屈曲分析 | 第55-59页 |
| 5.1.1 基本理论 | 第55-56页 |
| 5.1.2 ANSYS 特征值屈曲分析步骤 | 第56-57页 |
| 5.1.3 特征值屈曲求解命令 | 第57-59页 |
| 5.1.4 求解结果 | 第59页 |
| 5.2 非线性屈曲分析 | 第59-65页 |
| 5.2.1 基本理论 | 第59-60页 |
| 5.2.2 钢材本构关系 | 第60页 |
| 5.2.3 分析过程及具体设置 | 第60-61页 |
| 5.2.4 非线性屈曲分析命令 | 第61-63页 |
| 5.2.5 结果分析 | 第63-65页 |
| 5.3 本章小结 | 第65-67页 |
| 结论 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 在学研究成果 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
