隨著風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,為了提高風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)效應(yīng),風(fēng)力發(fā)電機(jī)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大,且風(fēng)電塔的高度不斷增加,此時(shí)高風(fēng)電塔受到的風(fēng)荷載更強(qiáng)也更穩(wěn)定,相應(yīng)的風(fēng)電系統(tǒng)效率隨之提高。為降低風(fēng)電塔的成本,高風(fēng)電塔需要設(shè)計(jì)成柔性的,但是,高柔風(fēng)電塔給風(fēng)電塔的強(qiáng)度疲勞和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。風(fēng)電塔的一個(gè)突出問(wèn)題是在緊急停機(jī)工況時(shí),停機(jī)后結(jié)構(gòu)往往會(huì)發(fā)生激烈的振動(dòng),這就是結(jié)構(gòu)的殘余振動(dòng)。高柔風(fēng)電塔的柔度很大,其殘余振動(dòng)會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,嚴(yán)重影響風(fēng)電塔的安全運(yùn)行。為了在降低風(fēng)電塔建造成本的同時(shí)確保風(fēng)電塔的安全運(yùn)行,本工作研究基于頻率控制、考慮殘余振動(dòng)約束的多約束單管型風(fēng)電塔的優(yōu)化。忽略塔內(nèi)平臺(tái)和輔助結(jié)構(gòu),塔架簡(jiǎn)化成懸臂梁結(jié)構(gòu),描述截面的參數(shù)作為設(shè)計(jì)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(biāo)函數(shù),塔架的固有頻率約束根據(jù)柔性塔設(shè)計(jì)要求確定。將停機(jī)激勵(lì)下的殘余振動(dòng)作為約束,通過(guò)取一系列不同的約束值來(lái)研究不同幅度的殘余振動(dòng)降低對(duì)風(fēng)電塔優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響。采用了一個(gè)二次型積分形式的指標(biāo)來(lái)衡量殘余振動(dòng)大小。運(yùn)用李雅普諾夫方法,實(shí)現(xiàn)這一指標(biāo)及其靈敏度的計(jì)算。通過(guò)這些措施,求解過(guò)程得到極大簡(jiǎn)化,從而克服了耗時(shí)過(guò)...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
    0.1 風(fēng)電塔架減振研究的困難
    0.2 風(fēng)電塔架減振優(yōu)化的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        0.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        0.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    0.3 本文的主要內(nèi)容
1 本文研究理論基礎(chǔ)
    1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)介紹
        1.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        1.1.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化簡(jiǎn)介
        1.1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法
    1.2 阻尼裝置簡(jiǎn)介
    1.3 Bladed軟件簡(jiǎn)介
        1.3.1 Bladed軟件中阻尼的設(shè)置
        1.3.2 設(shè)計(jì)載荷工況
2 風(fēng)電塔減振優(yōu)化問(wèn)題
    2.1 優(yōu)化列式
    2.2 設(shè)計(jì)變量
    2.3 設(shè)計(jì)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(dòng)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(fēng)電塔的優(yōu)化
    3.1 考慮殘余振動(dòng)約束的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.2 塔頂位移和殘余振動(dòng)約束對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)影響的比較
    3.3 簡(jiǎn)化阻尼裝置對(duì)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(zhì)量分布優(yōu)化
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3998585