考虑风速风向联合概率分布的风电塔筒风致疲劳寿命评估

发布时间：2021-09-14 21:10

　　在风电行业高速发展的同时,风力发电机倒塌事故频频发生,而大多数倒塌事故的原因都可以归结于焊缝疲劳断裂。风力发电机作为一种典型的对风荷载敏感的高耸结构,其塔筒与法兰之间的连接以及门框与塔筒之间的连接等都采用了焊接连接形式,因此对风荷载引起的塔筒焊缝风致疲劳寿命的研究一直是风力发电机结构设计中的重要问题。目前关于风电塔筒风致疲劳的研究中,大多数为数值模拟计算,同时其风荷载缺乏实测数据的支持,且在数值模拟风力发电机结构响应时,不论是将风荷载以节点力的形式作用于塔架进行结构响应计算,还是利用CFD进行流场分析,都很少考虑风向的影响。因此,为更准确的进行风电塔筒风致疲劳寿命评估,本文基于实测风速风向数据分析结果,考虑风速风向联合概率分布,利用主S-N曲线法对风电塔筒结构风致疲劳展开研究,主要包括以下三个方面的内容:（1）针对某2.5MW大型风力发电机结构,建立三种风电塔筒结构有限元模型（无法兰无门洞、有法兰无门洞、有法兰有门洞）,分析建模时构建法兰和门洞对结构的自振特性的影响,并根据Davenport谱和谐波叠加法模拟的风荷载,对风电塔筒结构有限元模型进行了动力响应分析,构建四种不同网格大小的有... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型的焊接接头上的应力分布

典型的焊接接头上的应力分布

焊趾线节点力和弯矩

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于主S-N曲线的带止裂槽焊接接头疲劳寿命预测及改进[J]. 任浩,卢序鑫,聂春戈,刘燕.  计算机辅助工程. 2019(04)
[2]风力发电机塔架风致疲劳寿命评估[J]. 陆越,于安林,陈鑫.  苏州科技大学学报(工程技术版). 2019(01)
[3]基于TCD的锚拉板疲劳性能分析与试验研究[J]. 王会利,张岩,秦泗凤.  大连理工大学学报. 2018(06)
[4]大型风力机塔架-叶片体系风振与地震作用对比研究[J]. 余玮,柯世堂.  太阳能学报. 2017(08)
[5]基于2008—2015年实测数据的苏通大桥风速风向联合分布分析[J]. 王浩,徐梓栋,陶天友,姚程渊,李爱群.  东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]正交异性钢桥面板焊接接头疲劳评估方法[J]. 崔闯,刘益铭,廖贵星,张清华,卜一之.  西南交通大学学报. 2015(06)
[7]U肋对接焊缝三维疲劳裂纹应力强度因子分析[J]. 杨绍林,卜一之,崔闯,张清华.  桥梁建设. 2015(05)
[8]典型塔式起重机塔架结构风致动力响应与疲劳分析[J]. 马晋,王子通,周岱,廖丽恒,黄真.  上海交通大学学报. 2014(06)
[9]一种新的焊接构架疲劳分析方法[J]. 肖守讷,杨超,阳光武.  西南交通大学学报. 2013(02)
[10]风向对某超高层建筑等效静风荷载的影响[J]. 王钦华,石碧青,张乐乐.  汕头大学学报(自然科学版). 2012(02)

博士论文
[1]大型风力机塔架动响应特性及失效机理研究[D]. 潘萍萍.沈阳工业大学 2013
[2]高耸结构风振响应和风振疲劳研究[D]. 王世村.浙江大学 2005

硕士论文
[1]基于MWCM的风力发电机组塔筒门段焊缝多轴疲劳研究[D]. 倪小伟.重庆大学 2013
[2]风力发电机塔架优化设计与疲劳分析[D]. 王永玲.大连理工大学 2012
[3]公路钢桥焊缝超声波检测标准研究[D]. 高翔.长安大学 2012



本文编号：3395533