內(nèi)加筋風(fēng)力機(jī)塔筒風(fēng)致動(dòng)力響應(yīng)與穩(wěn)定性能研究.pdf

1、現(xiàn)代MW級大型水平軸風(fēng)力機(jī)塔筒可高達(dá)100多米，塔筒自重占了整機(jī)重量的1/2，而殼體壁厚不到其直徑的1％，卻要承受風(fēng)電機(jī)組上部零部件的全部重力荷載以及自然界的各種復(fù)雜的動(dòng)力交變載荷，一旦塔筒結(jié)構(gòu)動(dòng)力失穩(wěn)或破壞，往往會(huì)造成整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的全部損毀。
　　本文主要針對塔筒易失穩(wěn)和損壞的現(xiàn)象，提出內(nèi)加筋的塔筒結(jié)構(gòu)形式，以期提高結(jié)構(gòu)的安全性。研究了不同內(nèi)加筋形式的塔筒（考慮軸向和環(huán)向不同加筋數(shù)目、不同加筋肋的尺寸以及塔筒厚度的變化），分別計(jì)

2、算其在不同靜力荷載工況作用下的強(qiáng)度、塔筒結(jié)構(gòu)的非線性行為、屈曲穩(wěn)定、整機(jī)模態(tài)以及動(dòng)力響應(yīng)，并與未加筋塔筒作對比。
　　通過靜力強(qiáng)度和動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算的結(jié)果表明：加筋的塔筒能提高其抗側(cè)剛度、減小動(dòng)力載荷作用下的響應(yīng)，且加筋可以起到一定程度上的抗倒塌作用。但加筋的設(shè)置是需要經(jīng)過優(yōu)化選擇的，并非加筋數(shù)目越多越好，需合理的配置加筋的數(shù)目、加筋的尺寸、控制總用鋼量（經(jīng)濟(jì)效益）、應(yīng)力大?。☉?yīng)力比）以及塔筒厚度等因素。
　　通過對塔筒的非線性

3、分析結(jié)果表明：材料非線性和幾何非線性在載荷施加的初始階段至比例極限表現(xiàn)不明顯，荷載位移曲線材料彈性和彈塑性情況基本重合，隨著載荷繼續(xù)遞增塔筒材料達(dá)到屈服強(qiáng)度后，表現(xiàn)出非常明顯的雙重非線性行為。此外考慮法蘭盤的接觸非線性能更好的模擬出真實(shí)的法蘭與螺栓連接出的應(yīng)力分布情況。對塔筒有初始安裝傾斜進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)在不考慮其他缺陷情況下，不同初始傾斜度對塔筒本身承載力并無太大影響，在荷載位移曲線上主要表現(xiàn)為曲線的左右平移，同一傾斜度的前傾和后傾