基于Workbench的风机塔门强度分析及优化
2021-04-16徐东杰陈进建童跃平黄文才邹渊士赵佰余朱斌辉
机械设计与制造工程 2021年3期
徐东杰,陈进建,童跃平,黄文才,邹渊士,赵佰余,朱斌辉
(华仪风能有限公司,浙江 温州 325000)
塔架是风电机组的重要组成部分,起到支撑整机、为风轮提供足够高度、为机组安全运行提供保障的作用[1]。近年来,随着风机容量及塔架高度的增加,风机载荷越来越大,如何设计出一款兼顾可靠性与经济性的塔架已成为各整机厂亟需解决的重要课题。塔门一般设于塔架近地面附近,便于运维人员及设备进出。作为塔架设计的重要环节,合理的塔门结构除需要有良好的工艺性和经济性,更要能够缓解因局部形状突变引发的应力集中,使塔架满足规范中有关强度及屈曲等方面的要求。
随着风电行业的发展,国内外许多学者对塔门结构设计展开了研究。Dimopoulos等[2]使用有限元法对4种不同加强方案的门洞结构进行了分析,得出门洞的承载能力并没有随着塔门形式的复杂化而明显加强的结论;孟令锐等[3]探讨了门框厚度及其内外定位尺寸对塔门应力的影响,并使用遗传算法对门框进行了多目标优化;汪亚洲等[4]采用ANSYS软件建立了门框的有限元模型,对其进行了强度分析,并完成了危险应力点处的尺寸优化;晏红文等[5]基于Isight平台,集成Pro/E和ABAQUS软件,利用ASA模拟退火全局优化算法对塔架门框进行优化设计,优化中考虑了部分门框的外形尺寸对优化结果的影响;任瑞杰等[6]计算了四组塔壁/门框厚度尺寸组合下塔门的应力,分析了各变量对门框极限应力及其出现位置的影响,但忽略了塔门定位尺寸的影响。……
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