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%。     

MW级风机塔筒门框焊缝的强度分析

运用有限元分析软件ANSYS建立某MW级风力发电机塔筒门框的有限元模型,分析了其在极限载荷下的静强度; 同时采用热点应力法对门框焊缝进行疲劳分析,基于临界面理论计算热点应力,并利用雨流计数法和Palmgren-Miner线性累积损伤理论计算了门框焊缝的疲劳损伤,结果表明,门框焊缝的极限强度和疲劳强度均满足使用要求。     

依靠塔筒承压实现海上风机整体安装的结构稳定性研究

依靠塔筒承压来整体安装风机,塔筒受力后的稳定性与结构强度成为关键性问题。应用有限元软件ANSYS研究了风机塔筒受局部轴对称横压载荷、刚性约束下的非轴对称横压载荷作用下的结构稳定问题,分析了刚性约束和横压载荷的圆周分布对风机塔筒的极限屈曲承载能力的影响规律。风机塔筒受力时不能出现塑性变形,进而对风机塔筒在刚性约束下的应力进行分析。ANSYS计算与实验结果均得到大径厚比圆柱壳屈曲时已进入塑性变形,即其强度成为限制其受横压载荷的主要因素。合理分配约束与载荷,为采用刚性抱箍在塔筒上产生承载的摩擦力,进而为实现风机整体安装奠定了基础。     

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.     

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。     

基于fluent乙酸变径精馏塔的数值模拟

压降是填料塔设计时的重要参数,压降越小,分离效果越好。运用Fluent15.0计算流体软件对变径段筒体在不同倾斜角度α及不同高度H下规整填料塔内部流场分布情况进行了数值模拟,计算结果表明,当变径段筒体倾斜角度α变大时,填料塔内部压力变化幅度较小;当倾斜角度α相同时且变径段筒体高度H变大时,填料塔内部压力变化幅度较小。研究为变径段筒体的设计提供了基础。     

基于混合仿生设计的风力机塔架

本文为风力机塔架的混合仿生设计提供了一种方法。为提高风力机机组整体安全性，基于混合仿生设计方法，提取竹子竹节和问荆草茎截面特征，构造了由外塔筒、内塔筒、法兰盘（加强节）和加强肋板组成的两种仿生塔架（FS1和FS2）。运用ANSYS Workbench软件对比研究原型塔架和两种仿生塔架的静动态性能和屈曲稳定性。结果表明：内塔筒为圆形的FS1塔架力学性能更好。与原型塔架相比，FS1塔顶最大位移和门洞附近的最大等效应力分别降低了17.6%和23.83%,1阶固有频率和1阶临界屈曲载荷分别提高了5.2%和23.12%，充分证明仿生塔架FS1具有更好的抗弯性能和稳定性。     

风电机组塔筒载荷的测试与分析

以风电机组塔筒为研究对象,对风电机组塔筒载荷特性及计算方法进行分析研究。在介绍塔筒载荷测试主要参数及方法的基础上,采用应变测试方法,对一台1.5 MW风电机组塔筒在启动、运行、正常停机等多种工况及不同平均风速下进行载荷测试,得到了塔筒根部弯矩、转矩及1阶固有频率,并与仿真计算结果进行了对比。结果表明,实测结果与仿真结果接近,仿真模型可用于机组载荷计算和动态性能分析。     

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。     

海上风电塔筒的运输

海上风电机组正不断向大型化发展。海上风电塔筒的运输,在海上风电发展过程中起着重要的作用。以某6.x海上风电机型塔筒为例,通过运输工装设计和稳定性计算,从理论上验证海上风电塔筒的可靠性,并通过实践验证了可行性。     

大型风力机塔架的静动态分析

基于有限元理论进行了600 kW风力机塔架的静动态分析。根据塔架的力学特性,首先讨论了模型的简化、载荷的计算和边界条件等问题。在静态分析中主要讨论了塔架在有无门洞时各种工况下的承载能力。在动态分析中,为了研究地基对结构的影响,假定在硬地基和弹性地基情况下,研究了塔架的前六阶频率和模态以及机舱和叶轮对塔架频率的影响。并对以上结果进行了对比,得出各种模型对分析结果的影响,为进一步研究奠定了基础。     

起重机门架结构的疲劳寿命分析

重点介绍利用断裂力学理论进行门式起重机结构的疲劳寿命分析的方法,通过运用损伤容限设计方法对门架结构进行的疲劳寿命计算,得出了门机主梁与悬臂梁联结部位初始裂纹为0.5mm时门架结构的设计寿命,并分析了模型中参数变化对门架结构寿命的影响,说明利用该方法估算门架结构的寿命具有可行性,对实际工程具有参考价值。     

塔架结构的静动态特性有限元分析

通过对某架空索道塔架的静、动态分析,探讨如何在ANSYS中利用梁单元建立塔架有限元模型的问题及计算方法,并利用ANSYS程序对该塔架进行静、动态分析计算,计算结果与试验数据吻合。     

塔架改造的有限元分析

对塔架的整体力学性能及应力、变形情况的分析是架空索道结构设计的重点.结合改造实例,以ANSYS软件为主要的分析工具,采用有限元法对索道塔架进行了分析,最后根据计算结果,证明了塔架改造的可行性.     

密封条对车门关闭力影响的试验及结果分析

通过分步试验的方法,对影响车门关闭力的车门密封条、框条、门条接角等几个因素进行评价;通过门条分段试验, 并进行数据分析,分析结果为门系统设计者在进行设计和工艺分析时提供了参考。     

木门五金件槽孔数控加工设备回转工作台设计研究

针对木门五金件安装槽孔的位置分散性和传统加工工序繁杂及效率低的问题.通过对木门结构特点和现有的加工方式的分析,提出了一种利用回转工作台实现加工位置集中的木门定位夹紧新方法.在对回转工作台结构设计和Pro/E建模的基础上,利用Femap软件对回转工作台的回转架进行有限元分析,以保证其强度和木门加工精度.     

一种汽车落水逃生车门系统的设计

设计了一种汽车落水逃生车门系统,其结构主要包括传感机构、压力平衡机构、断轴机构、气囊弹射机构等,传感机构判断车辆是否落水,压力平衡机构在车辆落水后,平衡车内外压强,减小作用在车门上的压差,帮助车门脱离车架,断轴机构使车门可以在极短时间内与车架分离,为车门上浮做好准备,气囊弹射机构则利用成熟的气囊弹射技术使车门上浮。本汽车落水逃生车门系统实现车辆落水后的传感探知、平衡压差、打开断轴、弹出气囊4个工作步骤,使得逃生人员可以借助已经弹开的气囊所具有的浮力而逃生。     

基于ANSYS的门式启闭机有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件,对梨园水电站QM4500/1000kN门式启闭机进行结构计算分析,对门架做进一步优化,使结构更为合理,能在投标竞争中处于优势。用ANSYS软件建立SHELL63弹性壳单元模型,对门机结构的连接、约束、载荷进行有效处理,对门架各种工况下的应力、变形进行有限元计算,对比分析手算结果和有限元计算结果,在应力和变形方面,有限元分析结果更直接的反应了门架的应力和变形,局部还可以再优化,使其结构更合理。