收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ANSYS的导管架式海上风力发电机组支撑结构分析

卢东海  
【摘要】:海上风能是一种具有广阔前景的清洁能源,但其开发受高成本制约。在海上风电场建设成本中,风力发电机组支撑结构占很大一部分。对支撑结构进行研究可以通过技术手段降低海上风电场建设成本,这对于推进海上风能开发具有重要意义。在几种海上风力发电机组支撑结构中,导管架式支撑结构适用范围广,有诸多优势,因此本文选取导管架式海上风力发电机组支撑结构进行研究。首先,本文介绍了海上风力发电的发展现状、海上风力发电机组支撑结构类型以及国内外对导管架式支撑结构的研究现状,给出了海上风力发电机组及支撑结构所受风、波浪、海流等几种环境荷载的计算方法。针对海上风力发电机组支撑结构主要承受水平荷载的特点,详细阐述了桩基础和地基土体的相互作用和土反力的计算。然后,借助ANSYS有限元软件,建立导管架式海上风力发电机组支撑结构有限元模型,将桩基础与导管架部分整体考虑,塔筒与导管架的过渡段采用杆系形式的过渡段。对不同工况下的导管架式海上风力发电机组支撑结构进行了静力分析、模态分析和瞬态分析。分析结果表明支撑结构导管架部分和桩基础部分统一和分开考虑来分析结构特性时,分析结果存在较大差异,且在结构设计过程中应关注结构的动力特性。最后,以几何尺寸为设计变量,应力、应变等为约束变量,结构用钢量为目标函数建立起导管架式海上风力发电机组支撑结构优化模型,通过ANSYS自带优化模块进行了优化分析。优化结果使导管架式支撑结构在满足稳定的条件下减少了约20%的用钢量,对于海上风电场建设具有重要经济意义。本文对导管架式支撑结构进行了有限元静力分析、动力分析和优化分析,得出的研究成果对于导管架式海上风力发电机组支撑结构的合理设计,从而推动海上风能开发向更深水域推进提供了一定的参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;风力发电机组项目[J];机电新产品导报;2002年11期
2 黄顺礼;;世界最大的风力发电机组[J];电气技术;2004年11期
3 许移庆;冀东;;风力发电机组塔架仿真和分析[J];能源研究与信息;2006年02期
4 王哲;;关于风力发电机组状态监测的思考[J];中国设备工程;2007年04期
5 李兴国;何玉林;金鑫;;风力发电机组系统建模与仿真[J];重庆大学学报;2008年11期
6 董正茂;田德;王海宽;魏玉通;王丽丽;胡学敏;许明;;浓缩风能型风力发电机组的安装、使用与维护[J];农村牧区机械化;2008年06期
7 ;辽宁将生产世界先进的风力发电机组核心部件[J];电站辅机;2008年02期
8 ;风力发电机组不断向大型化发展[J];东方电机;2008年05期
9 贺广零;;风力发电机组风场模拟[J];中国电机工程学报;2009年29期
10 张俊妍;;风力发电机组的装配技术[J];才智;2009年32期
11 温赐奇;;变速风力发电机组的控制方式[J];科技信息;2009年36期
12 李建春;;风力发电机组并网方式分析[J];中国科技信息;2010年01期
13 褚金;张舜德;王鹏;;风力发电机组的动态特性研究[J];机械设计与制造;2010年11期
14 黄远彦;;金风1.5MW风力发电机组低电压穿越测试[J];电气制造;2011年02期
15 黄振华;;首台1.5兆瓦风力发电机组并网发电[J];中国石油石化;2011年09期
16 武卫平;沈滨;;风力发电机组控制技术的研究[J];东北电力技术;2011年05期
17 陈坤;;海上风力发电机组电控安全系统介绍[J];风机技术;2011年04期
18 凌静;;低温环境风力发电机组的选型分析[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年04期
19 张国贤;;全液压风力发电机组专利剖析[J];流体传动与控制;2011年05期
20 梁桀;;国内首台5兆瓦直驱型海上风力发电机组在福建海域成功吊装[J];企业技术开发;2012年Z2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘桦;邓良;廖晖;;水平轴风力发电机组通用动力学建模研究[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年
2 杨旭坤;;风力发电机组火灾危险性及防范措施研究[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
3 陈飞;陈鹏飞;吴威;;浅谈风力发电机组防雷要点[A];S13 第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估[C];2012年
4 刘桦;邓良;廖晖;;水平轴风力发电机组通用动力学建模研究[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2011年度论文集(上)[C];2011年
5 程朗;;电网友好型风力发电机组性能及应用[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2011年度论文集(上)[C];2011年
6 鞠伟华;王振鹏;;风力发电机组火灾防范初探[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2012年度论文集(上)[C];2012年
7 ;南车株洲所高海拔型风力发电机组入主贵州[A];《电站信息》2012年第9期[C];2012年
8 李龙刚;马强;许斌;;风力发电机组铸件解析[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集(上)[C];2013年
9 李卫东;丁钧;孙樵;;几种常见风力发电机组的对比分析[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集(上)[C];2013年
10 庄严;纪国瑞;王峰;;风力发电机组的防雷与接地工艺设计(上)[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集(上)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张寅;液压型风力发电机组功率平滑控制研究[D];燕山大学;2016年
2 吴宏钢;风力发电机组振动检测及噪声评估研究[D];重庆大学;2010年
3 刘军;风力发电机组控制策略优化与实验平台研究[D];重庆大学;2011年
4 金鑫;风力发电机组系统建模与仿真研究[D];重庆大学;2007年
5 卢奭瑄;风力发电机组动力模型及循环变桨控制策略研究[D];沈阳工业大学;2012年
6 何伟;湍流风场模拟与风力发电机组载荷特性研究[D];华北电力大学;2013年
7 刘桦;风电机组系统动力学模型及关键零部件优化研究[D];重庆大学;2009年
8 陈广华;风力发电机组组合式叶片结构设计研究[D];华北电力大学;2013年
9 徐宝清;水平轴风力发电机组风轮叶片优化设计研究[D];内蒙古农业大学;2010年
10 叶杭冶;大型并网风力发电机组控制算法研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁显;基于振动和载荷监测的风力发电机组失效分析[D];华北电力大学;2012年
2 叶壮壮;液压型落地式风力发电机组主传动系统特性与稳速控制研究[D];燕山大学;2015年
3 张磊;用于数值仿真的风电场等值模型的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 林培能;风力发电机组模型三维建模及三维打印技术研究[D];华北电力大学;2015年
5 尹琪东;基于传动调速的变速恒频风电机组设计方案的初步研究[D];华北电力大学;2015年
6 桑柏超;永磁直驱风力发电机组建模仿真研究[D];华北电力大学;2015年
7 李娟;计及控制系统PI参数影响的双馈风电机组暂态特性的研究[D];华北电力大学;2015年
8 曹滨;风力发电机组仿真软件FAST的二次开发[D];电子科技大学;2014年
9 刘江涛;浮动式风力发电机组独立变桨控制技术研究[D];新疆大学;2015年
10 孙广;2MW风力发电机组变桨传动系统设计研究[D];大连理工大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄欣 李敏蕾;风力发电机组进口乘“风”上扬[N];科技日报;2007年
2 记者杨星;在我市合作开发风力发电机组[N];鄂尔多斯日报;2009年
3 许元强;宜兴首台风力发电机组成功发电[N];无锡日报;2010年
4 记者 杨娜;西安金风首批风力发电机组下线[N];中国电力报;2010年
5 龙闻;朝阳远大风力发电机组项目进展迅速[N];朝阳日报;2010年
6 通讯员 狄伟;新型高效风力发电机组项目落户高新区[N];莱芜日报;2010年
7 陈晓建;我国首台1.5兆瓦风力发电机组下线[N];中国质量报;2007年
8 本报记者 赖文忠;让风力发电机组写上“福建制造”[N];福建日报;2007年
9 通讯员 吴瑞芳;30万千瓦风力发电机组制造项目落户赛罕区[N];呼和浩特日报(汉);2006年
10 记者 杨石明;风力发电机组生产项目落户高新区[N];益阳日报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978