风机基础数值模拟分析及结构设计优化研究

发布时间：2020-06-14 07:22

【摘要】：风力发电是目前新能源中商业化发展前景最好和开发条件最具规模的发电方式之一。近年来，我国风电产业也取得了巨大进步，国内许多风电场工程已相继建成并投入使用，但在大规模发展的过程中也存在问题，国内目前对风机基础的设计尚没有较成熟和统一的理论指导，主要借鉴民用建筑或电力行业的相关设计规范进行设计。本文主要通过对风机基础简化试验进行数值模拟，进一步建立仿真模型，研究风机基础的基本受力性能和内部传力机理，主要研究成果如下： （1）通过ANSYS程序建立考虑钢-混凝土接触非线性作用的有限元模型对风机基础简化模型试验的模拟，分析并验证了有限元分析模拟粘结滑移问题的可行性。计算结果表明，通过对材料的有限单元和本构的合理选取，特别是接触本构的模型及参数的设置，较好地模拟了风机基础简化模型试件中钢-混凝土结构拉拔作用的接触非线性，为今后的理论研究和数值模拟提供有益的参考。 （2）结合风机基础简化模型试验的有限元模拟，介绍了考虑接触非线性的风机基础精细模型的有限元分析方法，分析基础在极端荷载工况下的受力机理和应力分布特征，分析中钢筋采用分离式建模，考虑基础环与混凝土的粘结和基底与地基之间的接触作用。分析结果表明，基础结构受力整体上表现安全，但存在局部破坏的可能。 （3）通过对基础环结构型式的优化分析，得到在极端荷载条件下不同基础环参数时的混凝土主应力、钢筋拉应力、基础裂缝等结果，，通过对以上结果的比较分析，确定了适合该实际风机基础环的最佳参数，使基础结构受力达到最优，为风机基础设计优化及进一步的理论研究提供参考。 【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM315;TU476.1

【图文】：

图 1.1 全球风机总装机容量年表Fig. 1.1 Chronology of global total installed capacity of wind turbine表 1.1 世界各国风电场装机容量Tab.1.1 World installed capacity of wind farms2011年底总2011年新增201120102010 年2009 年2008 年

风机基础混凝土浇筑

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 王炽欣;王浩;梁瑞庆;;风力发电机组桩基础的力学性能有限元分析[J];水电能源科学;2010年04期

本文编号：2712454