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風電機組塔筒的結構分析

2021-04-21 09:30:37

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將圓臺沿橫向焊接成塔筒，塔筒內部設有爬梯和平臺，有些塔筒設有電梯，便于工人維修塔頂機組。塔身是封閉結構，能夠保證維修工人的安全，也能夠更好地避免纜線老化或破壞，延長使用壽命。圓筒式塔筒外形美觀，得到了廣泛應用。由于塔筒受載比較復雜，而且是組合部件，因此在進行結構分析時需要考慮的因素比較多。

由于自然風的風速和風向不斷變化，風的狀態(tài)也可能發(fā)生湍流等狀態(tài)的變化，因此塔筒在風載作用下的靜強度、疲勞強度和穩(wěn)定性需要滿足要求。風脫離塔筒時狀態(tài)也會發(fā)生變化，由此產生的附加載荷引起塔筒發(fā)生振動或變形，此時塔筒的剛度和強度也需要滿足要求。

風電機組運行時風輪的轉動激勵塔筒振動，那么塔筒的固有頻率須避開激勵頻率，以防止因發(fā)生共振而破壞。塔筒的結構尺寸非常大，不適于用實驗的方法進行結構分析。隨著有限元方法的日益成熟及普遍應用，塔筒的結構分析多采用有限元法。

在一些規(guī)范標準中，對塔筒的細節(jié)分析也有理論計算的相關規(guī)定，無論用哪種方法，基本的分析內容主要包括模態(tài)分析、靜強度分析、疲勞分析、穩(wěn)定性分析、橫振分析及細節(jié)分析。靜強度分析考察塔筒承受極限載荷的能力，是對結構強度基礎的檢驗。

在工程設計中往往以靜強度分析結果為參考，對塔筒整體尺寸進行改型設計。風電塔筒法蘭幾何模型，模型省略了一些附屬結構，比如爬梯、平臺、通風口等。這些結構的省略并不會影響分析結果的準確性，并且可以減少建模時間，提高工作效率。

風電塔筒法蘭