考虑翘曲效应的风力机叶片弯扭耦合特性计算方法

为了研究截面翘曲对大型风力机叶片弯扭耦合特性的影响,分别建立考虑翘曲效应和不考虑翘曲效应的梁模型,并对叶根截面、翼型截面特性进行了计算,表明考虑翘曲效应的梁模型在计算叶片截面刚度时得到的结果更准确。采用考虑翘曲效应的方法计算了5 MW风力机叶片的截面刚度,分析了叶片梁帽铺层角度对风力机叶片弯扭耦合特性的影响。结果表明,无论是否考虑翘曲效应,获得最大弯扭耦合特性的梁帽铺层角度都为20°;在同样的梁帽铺层角度下,翘曲效应对叶片不同部位(特别是在翼型过渡区域及气动翼型区域)的弯扭耦合系数影响很大。

高度可调铁塔用液压同步提升控制系统设计

高度可调铁塔的组装是该型铁塔使用的技术难题,提出高度可调铁塔液压同步提升控制系统的设计思路,以ZM110高度可调铁塔的施工技术为研究对象,完成了同步提升系统的机械结构、液压回路、以及PLC控制单元。该系统可对铁塔进行原地提升,提高高度可调铁塔的施工效率。

铁塔结构安全性评价的强度储备比汇总法

铁塔结构复杂、冗余度高,作为承担电力传输的关键部件,其安全性尤为重要.因此,在介绍了安全性评价方法的基础上,详细给出了基于强度储备比汇总法的安全性评价方法的评价模型及评价准则,并通过实例验证了这种方法的可行性,结果表明,此方法能在某种程度上给出铁塔的安全性信息,为铁塔的安全性评价研究提供了一定的理论基础.

基于LabVIE W6i的虚拟数字示波器的设计与实现

介绍虚拟示波器的实现过程。该仪器是用基于图形化编程语言LabVIEW 6i而编写的 ,可以进行数据采集、波形显示、信号处理、数据存储等功能。实验结果表明 ,该仪器具有较高的精度和稳定性 ,而且具有友好的人机界面。

1030t反应器支架结构的安全性分析

针对神华1030t反应器支架受力大,支架内部筋板众多且具有结构形式相似的特点,以ANSYS为分析平台,采用参数化编程语言APDL(ANSYSParametricDesignLanguage)对该反应器支架进行参数化仿真建模,并对建模后的反应器支架在两种使用工况下的强度进行了有限元分析,确定反应器支架受力较大的部位,进行安全性分析与设计.结果表明,该反应器支架在两种工况下的最大应力均小于材料的屈服极限,该结构是安全的.

5MW风力机叶片模态特性分析

为了研究叶片铺层和主梁形式对大型自适应叶片动态特性的影响,利用Ansys软件建立了5MW风力机叶片的有限元模型.对不同梁帽铺层角度和主梁形式的叶片进行了模态分析,给出了各模型的前十阶固有频率和振型,分析了叶片梁帽铺层角度、主梁形式和转速对风力机叶片固有频率的影响.结果表明:叶片梁帽铺层角度和叶片主梁形式对固有频率具有重要影响;在叶片的弯扭耦合设计过程中,要考虑设计参数对叶片模态特性的影响,以避免叶片发生振动性能失效.

垭口型微地形对输电线路风载荷影响的分析

风载荷是输电线路设计及运行中需要考虑的重要载荷,输电线路在跨越垭口微地形时风速得到显著提高,风载荷加大。采用ANSYS/FLOTRAN CFD软件对输电线路跨越垭口微地形的空气动力学过程进行数值计算,建立了以垭口微地形的地形参数为基础的数学模型,给出了风载荷的分布规律,并用数学公式拟合,确定了垭口微地形所引起的风载荷的修正系数。通过与现行荷载规范进行分析比较,说明了垭口微地形条件下风速的拟合公式具有更高的精确性,为输电线路的铁塔设计及安全性评价提供了可靠的理论依据。

风波联合作用下5MW海上风力机的疲劳载荷特性分析

海上风力机在风和波浪的联合作用下运行,受到风、波浪等产生的随机交变载荷作用,在设计寿命期间要受到超过108的载荷循环,风力机疲劳荷载特性是风力机设计的重要问题。文章以NREL 5 MW单桩式海上风力机为研究对象,采用IEC标准中Kaimal谱模拟风况、莫里森公式模拟海浪,建立海上风力机的动态模型,应用FAST软件研究风力发电机组在IEC疲劳工况下,正常发电、发电出现脱网故障、启动、正常停机的荷载特性,得到叶片、塔筒上的载荷分布等,研究风力机叶片、塔筒载荷变化规律,为风力机结构疲劳寿命损耗估算、优化设计提供可靠依据。

发电机故障时海上风电机组动态特性分析

以海上风电机组为研究对象,建立了风电机组模型,以湍流风和随机波浪作为输入条件,考虑重力载荷、空气动力载荷、惯性力载荷和波浪力载荷的影响,基于FAST软件仿真发电机故障时风电机组的运行过程,并研究了发电机故障时变桨速率对风电机组载荷的影响规律.结果表明:故障对风电机组叶片危害严重,发生故障时受惯性力增大的影响叶根处轴向力发生突变,叶根处受力最大;采用主动控制变桨-顺桨对叶片进行卸载,变桨速率对叶尖位移有重要影响.

弯扭耦合层合板模态特性数值模拟与试验研究

通过不同位置采用对称偏轴铺设纤维实现层合板的弯扭耦合,利用模态试验和有限元数值模拟研究弯扭耦合层合板的振动模态特性。采用单点拾振的方法采集层合板振动数据,分析其固有频率和振型参数,研究不同耦合区域层合悬臂板的模态节线位置,并且与有限元模拟结果进行对比。提出采用模态置信因子(MAC)定量描述层合板的弯扭耦合性能的方法,实现了采用模态特性研究层合板的弯扭耦合效应。结果表明,层合板的耦合效应,在低阶模态时中部耦合板显著,而高阶模态时端部耦合板显著。

5MW风力机叶片弯扭耦合特性分析

疲劳载荷是影响风力机叶片运行寿命的重要载荷,利用叶片固有特性之一的弯扭耦合特性,是降低叶片疲劳载荷的重要方式之一。采用有限元方法研究了5 MW风力机叶片的弯扭耦合特性,给出了在相同载荷作用下,梁帽不同铺层角度、不同铺层材料和叶片不同主梁结构的叶片扭转角度、摆振方向弯曲角度和耦合系数的分布规律。结果表明,铺层角度、叶片材料及内部结构都是影响叶片的弯扭耦合特性的重要因素。

基于节点位移法的变耦合区域风力机叶片弯扭耦合效应分析

弯扭耦合风力机叶片可以有效降低叶片极限载荷,但会增加叶片发生气弹不稳定的风险,耦合区域对叶片弯扭耦合性能有重要影响。基于节点位移给出了弯扭耦合系数及等效弯扭耦合系数的定义,将弯扭耦合系数视为叶片整体属性,可以考虑耦合区域对叶片弯扭耦合特性的影响。以NREL 5 MW风力机叶片作为基准模型,设计了变耦合区域弯扭耦合叶片,研究耦合区域、铺层角度和叶片材料对弯扭耦合叶片的变形及其等效弯扭耦合系数的影响。数值计算结果表明,全区域碳纤维叶片弯扭耦合效应最显著;而全区域玻璃纤维-碳纤维混合铺层叶片也可以获得较显著的弯扭耦合效应。

考虑随机参数的风电机组台风载荷特征研究

为模拟台风作用下极限载荷的随机性,以双馈型风电机组为研究对象,将风速、风向、空气密度、桨距角和方位角作为随机参数,参照GB/T 31519—2015要求,应用GH Bladed软件对叶片、塔筒的极限载荷特征进行研究。结果表明,叶片、塔筒的极限载荷均呈现明显的分散性,变异系数集中在0.3左右。叶根、塔底极限载荷为对数正态分布和指数分布类型,可为抗台风机组确定设计载荷提供设计依据,考虑参数随机性的计算结果较按标准规定的工况所得结果超出6%,表明为了提高风电机组的抗台风性能需充分考虑参数的随机性。

液压同步提升装置在直升机定检维护中的应用

直升机提升是进行起落架维护工作的基础,在起落架维护工作中占有相当的时间比例,以某军用直升机为研究对象,设计了采用闭环反馈控制原理的液压同步提升系统,给出了液压同步提升系统的组成,重点设计了液压回路,详细描述了直升机提升工作过程;该系统可以实现对直升机的同步提升,从而提高了起落架的维护效率。

对称非均匀层合板梁的弯扭耦合效应

为了研究复合材料风力机叶片的弯扭耦合效应,将风力机叶片简化为对称非均匀铺层层合板梁,采用实验和数值分析方法研究耦合区域对叶片弯扭耦合效应的影响。给出了对称非均匀层合板梁的铺层方式及其制作工艺,设计了对称非均匀层合板梁的弯扭耦合效应实验,给出了实验原理及测量方法,测量了对称非均匀层合板梁的挠度和扭转角。基于ANSYS软件建立了对称非均匀层合板梁的有限元模型,计算了在集中力载荷作用下梁的变形。通过有限元数值分析结果与实验结果对比,结果表明:耦合区域对对称非均匀层合板梁的变形行为产生重要影响,采用中部耦合区域铺层方式可以获得显著的弯扭耦合效应。