风机塔架的模态分析及优化设计.pdf

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1、第30卷第4期机械设计Vol_30No．42013年4月JOURNALOFMACHINEDESIGNApr．2013风机塔架的模态分析及优化设计祝水琴，骆江锋，谈志强(1．宁波职业技术学院海天学院，浙江宁波315800；2．浙江联宜风能设备制造有限公司，浙江嘉兴314000)摘要：对塔架进行了结构设计，利用Ansys软件对塔架进行模态分析，从而对塔架的应力、最大位移变形量进行仿真分析。通过一个实例，对改进前后塔架的固有频率和振型进行对比分析，验证塔架有限元建模的正确性，为塔架的优化设计提供理论依据。

2、并将所设计的塔架应用于实际生产中，取得了良好的经济效益。关键词：风力发电机；塔架；模态分析；优化设计；仿真分析中图分类号：TF083文献标识码：A文章编号：1001—2354(2013)04—0078—03塔架是风力发电机组中的重要组件，是风机的主本项目中的风力发电机塔架采用锥筒形，塔架要受力部件之一，它的功能是支撑位于空中的风力发材料采用钢结构，材料Q235，采用分节形式，塔筒分为电机系统，塔架与基础相连接，承受风力发电机系统运上下2节，塔筒与塔基用法兰连接，塔筒是用一定厚度行引起的各种载荷，它要

3、有足够的强度和刚度⋯，以保的钢板折弯为截面形状为十二边形，塔筒各节之间插证机组在各种载荷情况下能正常运行。同时也要尽量接在一起，如图1所示，其各部分参数见表1。减轻重力，降低成本，在设计时还必须考虑塔架与叶轮是否会发生共振。文中以20kW风机塔架为例，建立塔架的三维模型并对其力学性能进行模态分析，进而对其结构进行优化设计，选择符合条件的参数范围，使设计效果达到最优。图1塔架结构简图1塔架结构设计Vibrationresponselocalizationofbladeddiskwithpre-rese

4、arched．Theresultshowsthatpre—tighteningmistuningcantighteningmistuningmakevibrationresponselocalizationappearinbladeddiskaswellBIHong-xia’asstiffnessmistuning．Sometimes，thevibrationresponselocaliza—(1．DepartmentofMechanicalEngineering，HunanInstitutetio

5、nofbladeddiskismoresensitivetostiffnessmistuningthantOofTechnology，Hengyang421002，China；2．NationalKeyLabora—pre-tighteningmistuning．Comparedwithstiffnessmistuning，thetoryofHighPerformanceandComplexManufacturing，Centralpre—tighteningmistuningcouldnotcha

6、ngethenaturalcharacteristicsSouthUniversity，Changsha410083，China)ofbladeddisk．Asaresult，thepre-tighteningmistuningcannotbeAbstract：Anewkindofmistuning-pre·tighteningmistuningdetectedbytraditionalmethod，suchasthefrequencytest．There·wasf0undinthebladeddi

7、skbasedontheengineeringpractice．Thesuitcouldnotonlycompletethestudycontentofbladeddisk，butcharacteristicsofbladeddiskwithpre—tighteningmistuningandalsoconductthedesignandmanufactureofbladeddisk．stiffnessmistuningwascomparedandanalyzedbasedonacontinu—Ke

8、ywords：pre-tighteningmistuning；bladeddisk；vibrationOUSparametermodelofbladeddisk，andtheeffectofpre—tighteningresponselocalization；dynamicsubstructuremethodmistuningonthevibrationresponselocalizationofbladeddiskwasFig2Tab2Ref16“JixieShej