风力发电机组塔筒螺栓断裂对结构的影响分析

为研究法兰螺栓断裂对风力发电机组塔筒的结构影响,文章基于有限元软件ABAQUS建立了风力机塔筒精细化计算模型,对不同断裂比例和不同位置螺栓断裂工况进行了计算分析,并与完好状态下的风力发电机组塔筒进行比较,研究了塔筒应力、位移和固有频率的变化规律。研究结果表明:随着断裂比例的增加,塔筒法兰位置处更易进入屈服状态;塔筒顶部位移随着螺栓断裂比例的增大而增大,且增幅变大;塔筒的固有频率随着螺栓断裂比例的增加而下降,风电塔的一阶频率对螺栓断裂反应最为敏感;塔筒顶部位移和一阶频率可作为观测指标,对快速判定螺栓的工作状态具有参考价值。

风机法兰螺栓断裂对塔筒结构振动特性的影响分析

为研究螺栓断裂对风机塔筒结构振动特性的影响,应用数值模态分析方法,通过ABAQUS软件,建立含有法兰螺栓的风机有限元计算模型,获取了各工况前6阶频率和振型,研究了不同螺栓断裂比例塔筒的频率及振型变化规律。结果表明,各层法兰螺栓断裂时,塔筒1阶频率变化最为敏感,2阶次之,3、4阶最不敏感,高阶基本无变化,因此可根据塔筒的低阶频率来判断螺栓是否断裂;法兰高阶振型对螺栓断裂十分敏感,可根据法兰3、4阶振型来监测螺栓是否发生断裂。该结果对丰富风电塔螺栓断裂快速检测理论方法及风电厂的安全运行具有现实工程意义。

长河坝特高土石坝爆炸动力响应分析

为研究爆炸荷载作用下特高土石坝的动力响应,基于有限元分析软件Ansys-Workbench,建立了长河坝水电站高土石坝三维有限元实体模型,采用200 t炸药对称布置作为荷载源,重点分析爆炸荷载作用下坝体的位移与应力。研究结果表明:破坏区域在坝体内呈近椭圆形分布,水平方向长度为14.22 m,垂直方向深度为29.96 m,炸点外部区域会产生高达49.5 MPa的拉应力。远离炸点的坝体由于坝体被压实,爆炸影响范围较小。大坝心墙处会出现拉应力和压应力增大的情况,心墙可能因此产生开裂,这在特高土石坝的设计及安全运行管理中应引起足够的重视。