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風(fēng)電機(jī)組塔筒的結(jié)構(gòu)分析

2023-05-16 08:57:45

將圓臺沿橫向焊接成塔筒。塔筒內(nèi)部設(shè)有爬梯和平臺,有些塔筒設(shè)有電梯,便于工人維修塔頂機(jī)組。塔身是封閉結(jié)構(gòu),能夠很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(yīng)用。由于塔筒受載比較復(fù)雜,而且是組合部件,因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)需要考慮的因素比較多。

由于自然風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)向不斷變化,風(fēng)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(fēng)載作用下的靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和穩(wěn)定性需要滿足要求;風(fēng)脫離塔筒時(shí)狀態(tài)也會發(fā)生變化,由此產(chǎn)生的附加載荷引起塔筒發(fā)生振動或變形,此時(shí)塔筒的剛度和強(qiáng)度也需要滿足要求。

風(fēng)電塔筒法蘭機(jī)組運(yùn)行時(shí)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)尺寸非常大,不適于用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。隨著有限元方法的日益成熟及普遍應(yīng)用,塔筒的結(jié)構(gòu)分析多采用有限元法。

在一些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中,對塔筒的細(xì)節(jié)分析也有理論計(jì)算的相關(guān)規(guī)定,無論用哪種方法,基本的分析內(nèi)容主要包括模態(tài)分析、靜強(qiáng)度分析、疲勞分析、穩(wěn)定性分析、橫振分析及細(xì)節(jié)分析。靜強(qiáng)度分析考察塔筒承受極限載荷的能力,是對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)的檢驗(yàn),在工程設(shè)計(jì)中往往以靜強(qiáng)度分析結(jié)果為參考,對塔筒整體尺寸進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。

塔筒幾何模型,模型省略了一些附屬結(jié)構(gòu),比如爬梯、平臺、通風(fēng)口等。這些結(jié)構(gòu)的省略并不會影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,并且可以減少建模時(shí)間,提高工作效率。

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