風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架風(fēng)荷載識(shí)別和風(fēng)致疲勞的研究.pdf

1、風(fēng)電塔架是機(jī)組的承重結(jié)構(gòu)，同時(shí)還承受風(fēng)荷載的作用。風(fēng)荷載的大小及方向均具有時(shí)變性，風(fēng)荷載的作用使得風(fēng)電塔架發(fā)生因疲勞損傷的累積導(dǎo)致強(qiáng)度不足而致使塔架破壞的可能性很大。因此，對(duì)隨機(jī)風(fēng)荷載作用下的塔架進(jìn)行疲勞損傷的研究具有很重要的意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文根據(jù)內(nèi)蒙古武川風(fēng)場(chǎng)的場(chǎng)地條件，對(duì)風(fēng)電塔架承受的隨機(jī)風(fēng)荷載進(jìn)行數(shù)值模擬，在此基礎(chǔ)上，基于有限元軟件分析塔架在隨機(jī)風(fēng)荷載下的風(fēng)振響應(yīng)。然后，采用精細(xì)積分法和直接法進(jìn)行塔架簡(jiǎn)化模型的風(fēng)荷載

2、識(shí)別，分析響應(yīng)中混有噪聲時(shí)對(duì)荷載識(shí)別精度的影響。最后，基于線性累積損傷理論和S-N曲線來(lái)獲取塔架在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)的疲勞累積損傷，估計(jì)出塔架的疲勞壽命，從而評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性。
　　風(fēng)振響應(yīng)分析表明：風(fēng)電塔架頂部動(dòng)態(tài)位移的放大系數(shù)達(dá)到1.885，底部動(dòng)態(tài)應(yīng)力的放大系數(shù)達(dá)到1.2，動(dòng)態(tài)響應(yīng)放大效果顯著。瞬態(tài)風(fēng)速下塔頂位移峰值與基于規(guī)范所計(jì)算位移的比值為1.691，說(shuō)明基于規(guī)范的計(jì)算結(jié)果偏小，建議規(guī)范可以考慮增大風(fēng)振系數(shù)。脈動(dòng)風(fēng)荷載及塔架

3、響應(yīng)的自功率譜分析顯示：0.45Hz～0.55Hz頻率段對(duì)塔架動(dòng)態(tài)響應(yīng)的貢獻(xiàn)較大，在位移、速度和加速度功率譜中該頻率段的功率所占比例分別為66.73％、79.24%和77.84%；低頻成分對(duì)位移的影響較對(duì)速度和加速度的影響大，高頻率部分幾乎未傳遞到塔架上。荷載識(shí)別結(jié)果顯示：在無(wú)噪聲的情況下，精細(xì)時(shí)程積分和直接法的識(shí)別效果均較好；但是加入噪聲以后，即使在低水平的噪聲下精細(xì)積分也已不能滿足精度要求；兩種方法的識(shí)別誤差均隨著塔身高度的增加而增