基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架優(yōu)化設(shè)計與分析
本文關(guān)鍵詞:基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架優(yōu)化設(shè)計與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的大型化,機(jī)組塔架的優(yōu)化設(shè)計問題日益突出。為了降低成本,減輕重量,通常將塔架設(shè)計為柔塔。這就需要探討新的設(shè)計方法、應(yīng)用新的設(shè)計技術(shù)。本文以強(qiáng)度理論、結(jié)構(gòu)動力學(xué)和非線性有限元為理論基礎(chǔ),,以塔架優(yōu)化設(shè)計為目的,分別分析并研究了影響塔架設(shè)計的靜強(qiáng)度、模態(tài)、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度等關(guān)鍵因素;研究了這些因素在塔架優(yōu)化設(shè)計中的作用和地位,提出了一種優(yōu)化塔架基本結(jié)構(gòu)尺寸的方法,并將優(yōu)化結(jié)果與某定型機(jī)組的塔架比較,證明了該方法的正確性,為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組承載部件的分析和設(shè)計提供了科學(xué)可靠的依據(jù)。同時在國內(nèi)首次將非線性有限元理論應(yīng)用于塔架設(shè)計中的接觸分析,更進(jìn)一步拓展了有限元方法在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計中的應(yīng)用范圍。
【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電機(jī) 塔架 有限單元法 優(yōu)化設(shè)計 接觸有限元
【學(xué)位授予單位】:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2004
【分類號】:TM315
【目錄】:
- 第一章 緒論9-18
- §1.1前言9-10
- §1.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀概述10-12
- 1.2.1 國外技術(shù)現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀11-12
- §1.3風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的設(shè)計12-14
- 1.3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架概述12
- 1.3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的設(shè)計12-13
- 1.3.3 塔架設(shè)計中的計算方法13-14
- §1.4有限元方法的應(yīng)用14-16
- 1.4.1 有限元方法在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用14-15
- 1.4.2 有限元方法在塔架設(shè)計中的應(yīng)剛現(xiàn)狀15-16
- §1.5本論文的研究內(nèi)容與完成的工作16-18
- 第二章 塔架的靜強(qiáng)度與疲勞分析18-32
- §2.1塔架靜強(qiáng)度與疲勞分析的意義18
- §2.2塔架有限元模型的建立18-20
- 2.2.1 塔架幾何模型的生成18-19
- 2.2.2 單元選擇及網(wǎng)格劃分19-20
- 2.2.3 塔架材料屬性及邊界條件20
- §2.3塔架靜強(qiáng)度分析實例20-27
- §2.4靜強(qiáng)度分析結(jié)果討論:27-29
- §2.5塔架的疲勞分析計算29-32
- 2.5.1 疲勞分析方法29-30
- 2.5.2 塔架的疲勞分析30-32
- 第三章 塔架的動力學(xué)分析32-43
- §3.1引言32
- §3.2動力學(xué)中的有限元方法32-34
- §3.3塔架模態(tài)分析34-43
- 3.3.1 模態(tài)分析數(shù)學(xué)模型建模34-36
- 3.3.2 塔架模態(tài)分析建模36-38
- 3.3.3 塔架模態(tài)分析結(jié)果及討論38-43
- 第四章 塔架的穩(wěn)定性分析43-51
- §4.1前言43
- §4.2塔架穩(wěn)定性分析計算43-45
- 4.2.1 基本計算公式43-45
- 4.2.2 屈曲有限元分析基本原理45
- §4.3屈曲有限元分析實例45-51
- 4.3.1 有限元分析基本步驟45-47
- 4.3.2 塔架穩(wěn)定性分析及結(jié)果討論47-51
- 第五章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的優(yōu)化設(shè)計51-62
- §5.1優(yōu)化設(shè)計概述51
- §5.2塔架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型51-53
- 5.2.1 設(shè)計變量52
- 5.2.2 約束條件52
- 5.2.3 目標(biāo)函數(shù)52-53
- 5.2.4 優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型53
- §5.3優(yōu)化設(shè)計中的有限元方法53-54
- 5.3.1 優(yōu)化問題中的有限元方法概述53-54
- 5.3.2 利用有限元法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的步驟54
- §5.4塔架優(yōu)化設(shè)計中的相關(guān)因素54-55
- §5.5塔架優(yōu)化分析實例55-61
- 5.5.1 約束條件選擇的討論55-58
- 5.5.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的優(yōu)化設(shè)計58-60
- 5.5.3 優(yōu)化結(jié)果的校核60-61
- §5.6小結(jié)61-62
- 第六章 法蘭連接的接觸有限元分析62-78
- §6.1接觸問題概述62-63
- §6.2機(jī)械零部件結(jié)合面接觸強(qiáng)度的一般計算63-65
- §6.3接觸有限元分析一般理論65-66
- 6.3.1 接觸過程的非線性力學(xué)特點65
- 6.3.2 接觸有限元一般算法65-66
- §6.4法蘭接觸分析的有限元方法66-67
- §6.5法蘭連接接觸有限元計算分析實例67-76
- 6.5.1 法蘭接觸有限元基本分析步驟67-69
- 6.5.2 塔架法蘭的有限元模型模型69
- 6.5.3 設(shè)置接觸單元和接觸對69-70
- 6.5.4 施加邊界條件70-73
- 6.5.5 塔架法蘭接觸有限元分析結(jié)果73-76
- §6.6結(jié)果討論76-78
- 第七章 結(jié)論與展望78-80
- 附錄80-81
- 參考文獻(xiàn):81-84
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架優(yōu)化設(shè)計與分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:287987
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