MW单桩式风电机塔架结构设计

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1、3MW单桩式风电机塔架结构设计摘要能源问题是世界上各个国家面临的一个重要问题。随着石油，煤，天然气资源的不断消耗以及环境压力的日益严峻，风力发电尤其是近海风力发电受到了越来越多的关注和重视。近海风电机组承受着比陆地风电机更为恶劣的环境载荷，比如波浪、流的载荷。近海风电机的支持形式有好几种，本文选取了结构比较简单的单桩式风力发电机塔架结构作为研究对象。本文借助SACS这一常用的海洋平台设计软件建模计算特定环境载荷下的结构受力情况，不断优化，得到塔架的结构尺寸。然后将风速作为一个变量，得到一系列的动载荷，将这些动载荷施加到风电机塔架结构上，用

2、ANSYS建模进行动载荷下的结构响应分析，包括结构的模态分析、谐波分析和瞬时响应分析。将结果反馈到模型中，得到修改后的尺寸。从两个方案的塔架尺寸上可以看到将外载荷作为静载荷和作为动载荷的区别。最后用API规范和DNV规范对结构进行了强度和稳性校核。确保了塔架结构符合规范的要求。关键词：SACS，塔架，ANSYS，动态响应。IDESIGNSCHEMEOFTHESUPPORTINGSTRUCTUREOF3MWMONOPILEWINDTURBINEABSTRACTEnergyproblemisanimportantproblemeverycou

3、ntryfacesallovertheworld,asoil,coal,gasisconsumedgraduallyandenvironmentproblemisbecomingmoreandmoreserious,peoplepaymoreattentiononwindturbineespeciallyoffshorewindturbine.Offshorewindturbinesupportingstructuressufferharsherenvironmentloadthanthoseonland,forexample:wavel

4、oad、streamload.Thereareseveralkindsofsupportingform,thisdissertationchooseasimpleone-monopilewindturbineasresearchobject.First,thisdissertationusedsoftwareSACStomodelthesupportingstructuretogetadesignscheme.ThenImakethespeedofwindasavariable,Icangotthedynamicloads,makethe

5、dynamicresponsesofstructurewithANSYS,includingmodalanalyze、harmonicanalyzeandtransientanalyze.Theresultofdynamicresponseswasusedtooptimizetheoriginalsizeofstructure.Wecanseethedifferencesofthestructuresbetweenstaticloadsanddynamicloads.CheckthestructurewithrulesofAPIandDN

6、Vatlast.KEYWORDS：SACS，tower，ANSYS，dynamicresponsesII上海交通大学硕士毕业论文3MW单桩式风电机塔架结构设计目录1绪论..................................................................................................................................11.1近海风力发电介绍..............................................

7、......................................................11.2国内外近海风电行业现状........................................................................................11.2.1国外近海风电行业现状.....................................................................................11.2.2国内近海风电行业

8、现状.....................................................................................21.3风电机结构