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。     

薄壁筒焊缝残余应力研究

介绍了薄壁筒焊缝残余应力的实验研究。研究结果表明 ,薄壁筒环焊缝存在残余压应力 ,且垂直于焊缝纵向呈压应力分布 ,同时通过电测实验 ,对电测法测定压力容器残余应力的可靠性及测试精度进行了探讨和评价。     

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。     

风机塔筒风致振动的半主动控制研究

风机塔筒的振动控制技术一直是风能开发应用领域的关键技术之一,传统的被动控制技术控制效果不稳定鲁棒性差,在恶劣多变的风况环境中在结构稳定、宽频率、自适应能力好的振动控制技术能保证风电机组的高效运行。论文通过半主动控制方式对风机塔筒结构进行风致振动控制。根据主动最优控制算法LQR计算出主动最优控制力,然后按照限界主动变阻尼算法建立半主动控制算法,从而在不提供额外动力源的情况下实现主动最优控制。论文应用TMD主动变阻尼控制器建立TMD控制系统,并对风机塔筒的风致振动进行控制。最后通过对比风机塔筒结构在无控、被动控制、半主动控制作用下的PSD随机振动响应,发现半主动控制方式下风机塔筒结构的振动响应最小。结果显示:风机塔筒结构的半主动控制方式对于随机变化的风况具有一定的适应性,它的控制效果更加稳定且明显好于被动控制方式。     

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。     

兆瓦级风机机架焊缝疲劳分析

在风力发电机机架的焊缝疲劳分析时,目前应用最广的方法为表面外推热点应力法.表面外推热点应力法直接应用热点应力作为疲劳应力控制参量,板厚尺寸和载荷模式效应通常按经验修正公式考虑,焊趾缺口效应在热点应力S-N曲线中统计考虑.以某兆瓦级风机焊接机架为例,首先建立机架的有限元分析模型,计算得到热点的应力,其次通过将载荷历程与其进行通道合并,并运用雨流计数法计算得到等效疲劳应力,最后结合焊缝的S-N曲线进行焊缝的疲劳强度评定及寿命预测.     

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。     

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。     

风机塔筒螺栓防松检测技术

高强度螺栓防松检测在风机塔筒运营维护中占有较大比例,从理论上分析了高强度螺栓连接的受力机理,计算出正常工况载荷条件下螺栓松动的风荷载标准值。基于数学模型计算结论,提出一种可靠度较高的监控系统,可有效减少维护成本及适当延长运营维护检测周期。     

计算园柱形筒体热应力的简便方法

高温液体经常在许多园柱形设备如锅炉、管道、热交换器和压力容器等中迅速地进行传输。在这些设备中,由于热和容器内、外壁之间很大的温度梯度就产生了热应力。这些热应力随着运行效率的增加而增大,因此,热应力在这些设备设计中是一个应予考虑的重要因素。一个壁厚具有温度梯度的园柱形简体,其径向应力、园周应力和在长度方向上的轴向应     

基于模糊逻辑推理的风机塔筒半主动控制

采用基于模糊逻辑推理的半主动控制技术对风机塔筒进行风致振动控制,通过对塔筒结构实时的动力响应进行模糊逻辑推理,利用半主动控制算法调节调频质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)的阻尼系数,输出不同的阻尼力,对塔筒结构进行振动控制。通过Simulink软件进行半主动模糊控制系统仿真,结果表明,基于模糊逻辑推理的半主动控制比传统被动控制的控制效果更好,可以大幅降低塔筒结构顶端的位移响应。     

压力容器筒体的应力计算

各种规范中采用的计算公式各不相同,(见表1),这和各国采用的失效准则及安全系     

地震作用下风机塔筒结构动力响应分析

本文通过对风机塔筒结构破坏的主要形式进行研究,然后探讨不同方向的地震波对风机塔筒的影响,以及在风-震组合下地震波对风机塔筒作用。     

风机维修起重平台抱钳与风机塔筒的适应性分析

用于风机维修起重平台上的上、下抱钳,通过粘接非金属减震摩阻橡胶材料,夹在风机塔筒外表面上.对抱钳内表面粘有的非金属减震摩阻橡胶材料的胶水的粘接效果进行分析,通过拉伸实验,得到非金属材料的粘接抗切向拉力的大小,得到实验力与时间的曲线图,并与非金属材料所要承受的实际拉力对比,对塔筒进行力学分析.利用有限元分析出塔筒在工况中的受力以及变形,从而验证抱钳粘接非金属材料与风机塔筒的适应性.     

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。     

风机扩散筒最佳扩散角的计算

在研究风机扩散筒损失的基础上，提出了求解扩散筒最佳扩散角的方法，给出了计算曲线和有关系数的计算公式。     

风力发电机组塔筒振动频率的计算

根据振动力学原理及多个机型的风电机组统计数据,提出了用于计算风电机组塔筒振动频率的计算公式。适用于在方案设计阶段快速进行塔筒模态分析,以评估整机设计安全性。     

基于应变模态的风机塔筒法兰螺栓断裂损伤监测研究

针对风力发电机塔筒法兰段螺栓断裂损伤的识别问题,以某型1.5 MW风机为例,对螺栓断裂损伤识别进行了理论推导、仿真分析和损伤识别指标修正研究。运用连续体振动微分方程法,建立了梁的振动微分方程和应变模态;利用ANSYS软件对风机塔筒进行了振动模态分析,并研究了不同螺栓断裂工况下位移和应变模态振型的变化;以应变绝对偏差作为损伤识别指标,通过数值模拟验证不同工况下的风机塔筒损伤识别效果。研究结果表明:不同损伤工况的位移模态振型无明显突变,而应变模态振型在塔筒法兰螺栓断裂处出现显著突变,应变类指标对损伤更加敏感;修正的应变绝对偏差损伤识别指标削弱了未损伤处高应变值干扰损伤识别的影响,提高了损伤识别的敏感度;基于应变模态的损伤识别可为大型风机塔筒的损伤监测和健康维护提供参考。     

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%。