大型風力發(fā)電機塔架構件局部屈曲強度及穩(wěn)定性分析.pdf

1、塔架是風力發(fā)電機組主要零部件之一，由于其昂貴的維修，使得塔架的質量、安全尤其重要。因而設計水平將直接影響風力機的工作性能和可靠性。其中最重要的就是塔架的穩(wěn)定性設計與校核以及屈曲分析，這是塔架結構優(yōu)化質量減輕等設計的主要影響參數(shù)之一，因此塔架的穩(wěn)定性計算、屈曲分析具有十分重要的工程實用價值和研究意義。
　　 論文主要研究內容如下：
　　 ①從塔架材料特性制造工藝和結構靜力學角度出發(fā)對塔架局部構件進行模型的抽象：引入整體力學

2、模型(彈塑性壓桿)，再引入塔架局部構件近真實模型(非加筋焊接圓柱殼)。
　　 ②在抽象模型的基礎上分析了非線性彈塑性屈曲理論和研究了靜力穩(wěn)定性分析計算、強度分析與穩(wěn)定性分析的區(qū)別、以及殘余應力對其穩(wěn)定的影響。
　　 ③根據(jù)三大近代屈曲理論，在分析現(xiàn)有試驗資料的基礎上得到的缺陷折減系數(shù)α，并考慮材料的非線性和殘余應力對彈性屈曲強度的影響，利用了焊接圓柱殼殘余應力的計算簡圖，按照切線模量理論確定了彈性模量折減系數(shù)β結合實測資

3、料建立了軸向和周向壓力作用下不加筋焊接圓柱殼周向屈曲應力的計算公式。
　　 ④應用有限元軟件分析技術Pro/E、HyperMesh、MSC.Patran/Nastran等軟件進行塔架的穩(wěn)定性計算分析；利用本文建立的臨界軸向屈曲應力公式，通過實例代值計算發(fā)現(xiàn)圓柱殼的確存在跳躍平衡形位，存有下臨界值，通過工程計算和有限元軟件計算結果對比，剛好是有限元模擬實驗值的1/3左右。說明本文建立的計算公式及參數(shù)在結合有限元軟件進行對比研究分析