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《北京交通大学》 2008年
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巨型垂直轴风力发电机组结构的风振响应

马晓爽  
【摘要】: 风力发电机可以分为水平轴与垂直轴的,水平轴风力机在发展过程中得到更多的关注,技术比较成熟,而垂直轴风力机因为其优越的空气动力学性能,近年来得到各国研究者的关注,是未来风力机发展的方向。我国在这方面的研究还处于起步阶段。 本文研究的巨型垂直轴风力发电机组在结构形式上属于高耸桅杆结构的范畴,工作状态下又具有转子的某些性能,构成了一个桅杆结构和动力转子相互作用的复杂结构体系。风荷载通常是其主要荷载。本文介绍了风振响应分析的一些基础理论,对结构风荷载作用下的响应进行了研究。 风振响应研究的基础理论包括自然风的基本特性,脉动风荷载的模拟理论、方法以及风振响应的计算分析方法。桅杆结构具有明显的非线性特征,这给动力特性及风振响应的求解带来一定的困难。本文通过计算得到结构的动力特性以及风振响应的一些特征数据,如位移、速度、加速度及内力的时程曲线。从计算结果可以看出,在静力作用下,杆身的水平位移很小,几乎为零,而在风荷载作用下,杆身也有较大的水平位移。纤绳和杆身连接处位移、速度以及加速度响应均最大,通常是整个结构的薄弱环节,容易发生节点板的疲劳破坏。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU312.1

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