發(fā)布時間：2024-06-30 08:26

　　隨著風力發(fā)電市場的競爭日趨激烈,為了提高風電的經濟效應,風力發(fā)電機的規(guī)模逐漸擴大,且風電塔的高度不斷增加,此時高風電塔受到的風荷載更強也更穩(wěn)定,相應的風電系統(tǒng)效率隨之提高。為降低風電塔的成本,高風電塔需要設計成柔性的,但是,高柔風電塔給風電塔的強度疲勞和穩(wěn)定性設計帶來新的挑戰(zhàn)。風電塔的一個突出問題是在緊急停機工況時,停機后結構往往會發(fā)生激烈的振動,這就是結構的殘余振動。高柔風電塔的柔度很大,其殘余振動會持續(xù)很長時間,嚴重影響風電塔的安全運行。為了在降低風電塔建造成本的同時確保風電塔的安全運行,本工作研究基于頻率控制、考慮殘余振動約束的多約束單管型風電塔的優(yōu)化。忽略塔內平臺和輔助結構,塔架簡化成懸臂梁結構,描述截面的參數作為設計變量,上下限基于制造和物流的考慮。將材料體積最小化作為目標函數,塔架的固有頻率約束根據柔性塔設計要求確定。將停機激勵下的殘余振動作為約束,通過取一系列不同的約束值來研究不同幅度的殘余振動降低對風電塔優(yōu)化設計的影響。采用了一個二次型積分形式的指標來衡量殘余振動大小。運用李雅普諾夫方法,實現這一指標及其靈敏度的計算。通過這些措施,求解過程得到極大簡化,從而克服了耗時過...

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
    0.1 風電塔架減振研究的困難
    0.2 風電塔架減振優(yōu)化的國內外研究現狀
        0.2.1 國外研究現狀
        0.2.2 國內研究現狀
    0.3 本文的主要內容
1 本文研究理論基礎
    1.1 結構優(yōu)化設計介紹
        1.1.1 結構優(yōu)化設計
        1.1.2 結構拓撲優(yōu)化簡介
        1.1.3 結構優(yōu)化算法
    1.2 阻尼裝置簡介
    1.3 Bladed軟件簡介
        1.3.1 Bladed軟件中阻尼的設置
        1.3.2 設計載荷工況
2 風電塔減振優(yōu)化問題
    2.1 優(yōu)化列式
    2.2 設計變量
    2.3 設計約束及靈敏度分析
        2.3.1 塔架固有頻率約束及其靈敏度分析
        2.3.2 殘余振動約束及其靈敏度分析
        2.3.3 塔頂位移約束及其靈敏度分析
    2.4 優(yōu)化方法
3 某高柔風電塔的優(yōu)化
    3.1 考慮殘余振動約束的優(yōu)化設計
    3.2 塔頂位移和殘余振動約束對優(yōu)化設計影響的比較
    3.3 簡化阻尼裝置對荷載影響的分析
4 阻尼器分布優(yōu)化
    4.1 配置TMD的高柔塔瞬態(tài)分析
    4.2 阻尼器位置分布優(yōu)化
    4.3 阻尼器質量分布優(yōu)化
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3998585