FL1500型风机塔筒制造技术

介绍了FL1500型风机塔筒的构成和制造技术以及检测方法、涂装要领等,该技术对其他塔筒和类似结构件的制造具有指导和参考价值。     

巨型垂直轴风机塔筒安装载荷计算和强度分析

巨型垂直轴风机因其塔筒较高,结构细长,刚度和阻尼相对较小,在安装过程中由于风载作用容易产生较大的振动和变形,引起塔筒失稳破坏。采用ANSYS软件对巨型垂直轴风机塔筒安装过程进行了数值模拟,得出了七种工况下塔筒和牵绳的各种受力载荷,为优化结构和产品设计提供参考。     

风机齿轮箱漏油对塔筒螺栓连接的影响

通过对风机齿轮油特性的阐述,和对不同载荷下螺栓连接处受力情况的详细分析,得出螺栓在不同载荷下的平衡条件公式,以及齿轮油外泄对螺栓连接摩擦因数和转矩系数的影响。从而推导出齿轮油外泄在螺栓连接上时,导致螺栓连接松动的主要原因。     

风机塔筒攀爬清洗机构附着技术的研究

以大型风力发电设备的风机塔筒为实际应用载体,结合风机塔筒的尺寸结构及特殊的外部环境,通过介绍以往各国研制的攀爬机构所应用的附着技术,对攀爬清洗机构的附着机理进行研究,并根据力学原理建立起附着受力的力学模型,在分析一些目前应用较多的附着技术及相关原理的基础之上,研究出一种应用附着技术的正六边环型框架丝杠机械夹紧机构,该机构采用环型双层框架结构,使机构的附着能力得到提升和稳定,利用丝杠连杆的伸缩来达到夹紧的目的。     

基于自动爬壁机器人的风机塔筒焊缝TOFD检测技术研究

针对风机塔筒焊缝这类高空及超高空检测环境,目前没有较好、安全的检测手段。本文设计了一种基于自动爬壁机器人的风机塔筒焊缝TOFD检测技术,利用超声TOFD技术替代常规超声焊缝检测,对精细缺陷特征检测并成像,更利于缺陷分析。利用自动爬行机构,减少人员爬高风险,且行走可控,耦合稳定。检测系统在软件呈现上和当前接轨,对应现有各类自动化超声检测标准,大大提高了检测效率,降低了人员危险性和劳动强度。     

影响风机塔简门设计的主要因素

影响风力发电机塔筒门设计的因素有很多,这里主要分析塔壁和门框厚度尺寸变化对塔门极限应力结果和最大应力值出现位置的影响从分析可知,当将塔壁和门框厚度尺寸调整到比较合适的大小时,可以有效降低塔门的极限应力值,并使最大值出现在较合理的位置.     

下塔筒竖直运输在海上风电机组安装的应用

介绍了海上风电机组安装组拼时下塔筒的安装工艺,分析了水平运输和竖直运输两种安装工艺的特点,得出了竖直运输工艺具有更高的安全性、经济性及施工效率的结论,最后对竖直运输工艺的可行性、技术要求与安装要点进行了详细描述。     

基于ANSYSWorkbench的风力发电机塔筒模态分析

风力发电机塔筒的模态分析对于避免风机整体共振、提高其安全稳定性具有重要的意义。运用Pro/Engineer软件对塔筒进行三维建模,通过ANSYS Workbench软件对风力发电机塔筒结构进行模态分析和额定风速下的预应力模态分析,从而求解出风力发电机塔筒结构的模态参数,并得到塔筒的固有频率和振型特征,进而评价该风机塔筒的振动特性。     

风力发电机塔筒结构仿生设计分析

结合结构仿生设计理论,以棕榈树为仿生生物原型,对2MW风力发电机塔筒进行仿棕榈树维管束结构的仿生塔筒设计构想。采用有限元数值分析方法对仿生塔筒和原塔筒进行静态、稳定性研究。结果表明:仿生塔筒结构安全可靠性在塔筒许用应力范围内,仿生塔筒较原塔筒塔顶位移降低约3.78%,结构整体稳定性提高约3.61%,为塔筒的仿生设计提供一种新思路。     

基于VB和ANSYS的风机塔简参数化建模与分析

为了高效、快速地建立风机塔筒的有限元模型并对其进行有限元分析,对系列机型塔简模型的结构进行了全面的研究,采用ANSYS提供的APDL语言和命令流编程的方法,开发了一种风机塔筒的有限元参数化建模、分析及后处理程序,用可视化界面语言VB对其进行了封装。以塔简模型分析为实例,跟传统方法作对比,对该程序进行了验证。研究结果表明,该程序能够提高有限元模型的建模效率,缩短了塔筒的设计周期,并且简单实用,为类似问题的解决提供了一条新途径。     

海上风机整体安装拖航过程动力学仿真

为研究海上风机整体安装拖航过程中船舶的横摇和纵摇对安装装置结构产生的强度影响,利用ANSYS和ADAMS软件结合建立风机整体安装装置刚柔耦合模型,对海上风机整体安装拖航过程进行动力学仿真,得到船舶在不同的波浪等级下发生横摇和纵摇时,船上安装装置结构的动应力结果。根据得到的不同海况下船舶横摇和纵摇时主结构和风机塔筒的动应力最大节点应力及节点的应力-时间曲线和von mises应力图结果,风机整体安装船拖航应在一级及以下海浪的海况。     

基于灰色理论对海上风机塔架承载能力的预测

在海上风力发电系统运行过程中,通过对低海况下塔架结构的应力水平监测,获得一系列的结构应力幅与风速风向的关系及自重对塔架结构应力的影响关系。基于灰色预测模型——GM（1,1）模型,本文对塔架结构的高风况下应力水平进行预测,计算了塔架结构的承载能力,为今后塔架的设计研究提供了基本的试验数据。     

自升式海上风电安装船升降控制系统的设计

升降控制系统是自升式风电安装船升降装置中的关键部分,其稳定性是桩腿和船体平台顺利实现升降的保证.采用基于PROFIBUS-DP现场总线的PLC控制系统及分布式控制策略,进行海上风电安装船体和桩腿的升降控制、调节船体平衡状态,并通过运行在上位机的WinCC组态软件实现对风电安装船的全过程监控,包括液压系统的工作压力、工作油温、油箱液位等现场设备的工作状态和故障信息.试验运行表明,该系统可靠性和安全性高,结构简单,能够满足船体平台的升降要求.     

风波联合载荷下海上风力机塔筒的疲劳寿命预测

海上风力机塔筒身处复杂多变的海洋环境中,其受到风载荷、波浪载荷和海水腐蚀等多方因素影响。为了保证塔筒在其寿命周期内可靠运行,针对南通沿海2.5 MW海上风力机塔筒,根据特定海区的服役工况,研究了其结构形状和单一工况下的风波联合载荷特征,设计疲劳试验方案并获得了塔筒材料Q345D在海水腐蚀下的S-N曲线,在ANSYS Workbench中对塔筒进行了结构瞬态分析和疲劳寿命预测。仿真结果表明:2.5 MW海上风力机塔筒的预计服役寿命为46年,超过了其设计寿命20年,保证了海上风力机工作可靠。     

海上风机安装阀控软着陆系统的动力控制

结合海上风机安装特点,以被动式软着陆系统为基础,建立了海上风机安装阀控软着陆系统的数学模型;按照吸收给定能量时峰值载荷最小的准则设计了模糊PD控制器。仿真结果表明,相对被动式海上风机安装软着陆系统,阀控软着陆系统能有效抑制海上风机的着陆时的加速度峰值,使得风机在恶劣海况下也可安全平稳地安装。     

海上风力机塔架在风波联合作用下的动力响应数值分析

分析海上风力机塔架复杂的外界载荷工况,研究海上风力机圆筒形塔架在随机风载荷和波浪载荷作用下的动力响应数值分析方法。研究作用在圆筒形塔架上的气动力特别是非定常气动力与雷诺数的关系;应用线性波理论来仿真非规则的海浪,分析作用在圆筒形塔架上的波浪载荷,通过坐标变换,将二维线性波理论扩展为三维线性波理论,相应地,将平面的莫里森(MORISON)波浪力系发展成空间力系,建立波浪力的分析计算模型,以适应三维空间的分析和计算;编制非规则线性波浪力分析程序。用有限元数值分析方法,将圆筒形塔架用空间梁单元建模,求解塔架在风波联合作用下的位移、速度、加速度以及应力响应等。针对一台1.5 MW海上风力机塔架动力响应分析的算例表明：为整个海上风力机系统气动弹性分析、风力机塔架振动分析和疲劳寿命分析等提供实用的分析方法。     

风力机塔架结构仿生设计及力学性能分析

针对柔性化发展以及随之而来的高耸结构稳定性问题,对结构仿生理论在风力机塔架设计中的应用进行了研究。选取竹子为生物原型,基于层次分析法计算出竹子与塔架具有较高的相似度,验证生物选型的合理性。在此基础上,提取竹子的节状特征应用于风力机塔架的结构,设计具有加强节特征的仿生塔架,并采用有限元方法对仿生设计前后的塔架结构力学性能进行对比分析。结果表明:具有5个加强节的仿生塔架较原型塔架在刚度和极限承载能力等方面均得到提高,应力分布特点更加合理。验证了仿生理论在塔架设计中的有效性,为风力机塔架的结构设计提供了新方法。     

自升式风电安装船升降系统的远程监控设计

为实现海上风电安装船升降系统的远程监控,文中开发了以PLC为核心的分布式控制系统,主站和从站,总站与上位机之间通过现场总线交换数据。在上位机上,基于WinCC组态软件开发了监控系统,并使用了WinCC组件WinCC Web Navigator构建了WinCC Web Navigator Server服务器,从而使远程客户机通过Internet就可以访问运行在上位机上的WinCC项目,远程监控风电安装工作船。系统的试运行表明该系统操作简单、人机交互友好,可靠性高,能够很好地满足人们对风电安装工作船远程监控的需求。