垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化.pdfVIP

2011 5 29 3 年 月 第 卷 第 期 May 2011 Vol． 29 No． 3 doi :10 ． 3969 /j ． issn． 1674 － 8530 ． 20 11． 03． 0 13 垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化 1，2 1 3 1，2 3 ， ， ， ， 郑 源 司佳钧 黄建军 赵振宙 丁 遥 (1． ， 210098 ;2 ． ， 210098 ;3 ． 河海大学能源与电气学院 江苏南京 水资源高效利用及工程安全国家工程研究中心 江苏南京 河 ， 210098) 海大学水利水电工程学院 江苏南京 : ， 摘要 为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染 通过系统动力特性分析和动 ， ， 力学响应计算分析 得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据 以及风轮和塔柱之间的 ， ． 动态关系与整个系统的动态特性 为结构动态设计以及优化提供科学依据 首先确定对风力机塔 ， ， 柱系统结构动态性能影响最大的模态频率 提取该阶模态频率作为动态优化的目标 最后分析塔 ． : 160 r / min ， 柱结构与风轮之间的动态干扰 结果表明 原设计在风轮以设计额定转速 运行时 其 ， 产生的简谐荷载对风力机塔柱具有十分严重的破坏性 通过增加主轴钢管的壁厚并提高其刚度 ， ， ， ， 等优化工作 经计算证明 在激振力不变的情况下 第一阶固有频率得到提高 塔柱的各阶固有频 ， ， ． 率下的最大位移大幅减小 优化效果明显 达到结构动力设计的目的 : ; ; ; ; 关键词 风力机塔架 模态分析 谐响应分析 固有频率 动态干扰 中图分类号:S277 ． 9 ;TK83 文献标志码:A 文章编号:1674 － 8