MW级风力发电机组塔筒法兰强度分析

针对MW级风力发电机组运行过程中的塔筒法兰安全问题,以某大型风力发电机组塔筒法兰为例,利用有限元分析软件ANSYS建立了包含上段塔筒、上段法兰、连接螺栓、垫圈、下段法兰以及下段塔筒的法兰连接系统的有限元模型,对MW级风力发电机组塔筒法兰在极限工况下的应力分布进行了分析,对塔筒法兰的疲劳强度计算方法进行了研究,提出了一种将临界平面算法与剪应力算法相结合的塔筒法兰疲劳强度计算方法。计算结果表明:塔筒法兰的极限强度安全系数为1.1,疲劳安全系数为5.163,两项计算结果均大于1,且危险位置与工程实际吻合,根据德国劳埃德船级社规范,塔筒法兰强度能够满足设计要求,说明提出的方法能够实现MW级风力发电机组塔筒法兰的强度校核。     

大型直驱型风力发电机组钢制圆锥形塔筒设计

塔筒是直驱型风力发电机组的重要部件。本文以直驱型风力发电机组塔筒为研究对象,阐述塔筒的作用,分析总结塔筒设计的主要思路。     

大型风力发电机组塔顶法兰强度影响因素分析

风力发电机组塔顶法兰作为连接塔筒与主机架的关键部件,且受力情况复杂,为了更加合理设计大兆瓦风力发电机组塔筒顶法兰,对塔顶法兰强度关键影响因素进行研究,运用有限元分析软件ANSYS,建立塔顶法兰连接系统有限元模型,基于GL Guideline for the Certification of Wind Turbines ...     

风机塔筒焊缝的疲劳应力计算方法对比研究

塔筒是风力发电机组的主要承重部分,在机组自重等多种载荷共同作用下,塔筒焊缝处会产生较大应力集中,易引起疲劳破坏。通过工程计算方法、有限元实体单元和壳单元模型对塔筒焊缝进行疲劳应力分析;然后根据计算结果,对塔筒焊缝处疲劳应力计算方法进行对比研究。     

风力发电机组塔筒的横向振动分析

结合有限元方法和工程计算对风力发电机组塔筒的横向振动进行分析.通过塔筒固有频率和风振频率的对比,判断塔筒容易发生共振的区域.给出并分析塔筒发生横向振动时塔顶最大位移、惯性力和特征弯矩的简化计算方法,并给出算例.计算了塔筒发生横向振动时的疲劳损伤.结果表明塔筒底部容易因横向振动而发生共振.     

基于响应面法的风机塔筒门框多目标优化研究

针对大型风力发电机组塔筒门框极限工况下等效应力过大以及造价昂贵的问题,以某大型风力发电机组塔筒门框为例,利用ANSYS workbench软件建立了包含门框的塔筒底段有限元参数化模型。采用中心复合实验设计方法(CCD)设计了响应面模型,通过响应面分析,研究了门框尺寸变化对其所受等效应力的影响;同时基于响应面分析结果,采用Shifted Hammersley方法抽取了优化样本的初始种群,采用遗传算法对门框进行了多目标优化。研究结果表明:经过优化,门框的最大等效应力降低26.69%,同时质量减少73.82%。     

风力发电机组塔筒门框段屈曲分析

塔筒屈曲稳定性分析是保证风力发电机组安全的重要一环。塔筒门段部分形状不规则,存在门洞缺口效应,应力状态比较复杂。因此采用有限元方法计算了有门框塔筒门段模型、无门框塔筒门段模型,获得修正系数,再结合GL规范和DIN 18800-4对塔架进行屈曲计算,校核塔筒门框段的屈曲稳定性。以实例计算了塔筒门段的屈曲,并给出了结论,验证了分析方法的正确性。     

风力发电机塔筒顶部法兰的有限元分析

使用非线性有限元软件MSC.Marc/Mentat建立风力发电机塔筒顶部法兰联接的有限元模型,施加合理的边界条件和载荷后,通过非线性接触分析得到在预紧工况和极限工况下各组件的应力分布和变化情况,并对塔筒顶部法兰接触面进行安全性校核和塔筒顶部法兰与塔筒筒体焊缝处的疲劳寿命分析。分析结果表明,该塔筒顶部法兰的强度、安全性和焊缝处的疲劳寿命均满足设计要求,且结果为大型风力发电机法兰合理设计和性能强化提供了科学依据。     

基于有限元方法的塔筒法兰螺栓维护判定研究

塔筒法兰螺栓联接可靠是保证风力机组安全运行的关键。通过对风力机组运行工况分析,推导出塔筒法兰面单个螺栓最大拉力的计算方法,为后续的螺栓强度计算提供参考。本文阐述了风力机组塔筒法兰螺栓2种断裂方式的断口宏观形貌,分析确定所有机型塔筒法兰螺栓的共性结构参数,基于APDL语言定制结构参数交互式输入界面,实现法兰螺栓的参数化建模、载荷施加以及求解,完成了塔筒法兰螺栓强度应力分析,提出的最大预紧力计算机制,可计算螺栓满足不同屈服强度下最大预紧力值,为螺栓的设计、选型以及现场操作人员预紧力的设定提供参考,具有重要的指导意义。     

兆瓦级风电机组抗台风塔架设计的初步研究

根据某风电场台风的特点确定风机设计等级,在此基础上通过对塔架基本尺寸的预假设并建立基本物理模型,基于有限元法并根据风电设备的设计规范对抗台风风力发电机组塔架的主体塔筒进行了初步分析,主要包括塔架的低级频率和极限强度计算。通过对该风电机组初步设计中的塔架的基本设计工作初步确定该的塔架的固有频率和极限强度均满足风电机组的设计规范要求。然而建议在对抗台风风力发电机组塔架详细设计阶段必须进行进一步优化设计在强调足够的情况下减小尺寸,降低制造和运输成本。     

采用VDI2230的风力发电机组塔简法兰联接处螺栓强度分析

针对风力发电机组塔筒法兰联接处螺栓轴线与法兰横向对称中心线不一致,且螺栓所受外载荷为偏心载荷的问题,基于VDI2230螺栓联接理论对法兰联接处螺栓进行理论分析,计算出实际工况下螺栓螺纹处的等效应力,采用有限元理论对法兰联接处螺柃在MSC.Marc/Mentat环境中进行接触强度分析,有限元结果与理论计算结果基本吻合.研究为螺栓联接强度分析提供了新的思路.     

风力发电机组塔筒参数化设计

为满足日益增长的定制化市场需求,有效解决风电主机厂质量、成本、交货期魔鬼三角,湘电风能有限公司在塔筒系列化设计中引入参数化设计理念。简要阐述了参数化设计原理和塔筒参数化设计方法,在此基础上对风力发电机组塔筒进行了参数化设计。     

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。     

兆瓦级风力发电机塔筒的有限元分析

通过ANSYS有限元分析软件,对某型兆瓦级风力发电机塔筒的静强度与模态进行有限元分析.其中静力学分析分成了四种不同的风载情况,并对各种载荷情况分别进行了计算.得出了塔筒整体结构满足强度要求,正常工作时不会发生共振的结论,为塔筒的设计与优化提供了依据.     

风力发电机塔筒的模块化设计

概述了模块化设计,从模块化设计开发平台、模块划分、塔筒主体结构、标准段塔筒附件结构等方面介绍了风力发电机塔筒的模块化设计要点。进行风力发电机塔筒的模块化设计,可以使企业快速响应市场需求,同时提高产品质量,降低设计制造成本。     

塔筒钢板对风力发电机组安全性影响及其到货质量管理概述

自我国进行大规模风电建设以来,单机风力发电机组容量不断增大,技术进步的同时对风电行业的原材料提出了更高的质量要求。钢板的质量高低将直接影响风电塔筒在风电场寿命周期的设备安全。本文从历史发展、控制环节和当前存在的问题等方面概述了塔筒钢板对风力发电机组安全性影响及钢板到货管理。     

大型风力机塔筒的模态分析

结合工程算法和有限元方法对风力机组的塔筒进行模态分析;结合风力发电机组案例,分析了模态主要聚集能量的振型——阶振型与二阶振型;结合有限元方法,对四种工况的固有频率进行分析与比较,得出经简化计算的模型与未简化模型的差异,并且归纳出对固有频率的影响因素。     

关于降低塔筒升降机启停冲击力的研究

随着清洁能源风力发电的发展,我国风电装机容量呈现逐年增长态势,为了便于风力发电机组的维修,风机塔筒升降机逐渐取代助爬器等成为主要的维修配套产品。在保证使用安全性同时,用户对乘坐舒适性也提出了较高要求。主要分析乘坐舒适性的影响因素,并重点对塔筒升降机启停冲力进行研究,提出解决措施,通过试验验证,可提高乘坐舒适性。     

基于叶根载荷的风力发电机组风剪切强度分析

风力发电机组的风剪切强度是引起风力发电机组疲劳失效的重要因素之一,以风力发电机组的叶片根部载荷为基础,建立了一种基于叶根载荷分析风力发电机组风剪切强度的分析理论,并根据实际叶根测试数据对理论模型进行分析与验证。研究结果表明:实测的载荷强度比值处于标准风剪切模型的载荷比值之上,位于极限风剪切模型的载荷比值之下;进而判断得出实际的风力发电机组风剪切强度位于标准风剪切强度之上,而位于极限风剪切强度之下,且最大的风剪切强度为标准风剪切强度的1.64倍,为极限风剪切强度的0.6倍,从而验证了理论模型进行风剪切强度分析的可行性及有效性。     

大型法兰位置自动对中系统分析

海上风力发电机组上下塔筒法兰的对接安装需要采用对中系统来实现精确定位。文章对某法兰结构设计了液压对中系统,提出了工作原理;针对圆心识别的问题运用最小二乘法和matlab软件进行拟合;分析了对中过程中可能出现的误差并针对误差提出了相应的控制逻辑图。