超声波检测技术在风电塔筒焊缝探伤中的工艺分析

随着风电产业的迅速发展,风电塔筒质量重要性越发凸显。将超声波检测技术应用到风电塔筒焊缝探伤中,可以更好地提升检测效率和准确性,提高风电塔筒施工质量。为此,聚焦于新型TOFD超声波检测技术,结合试验验证TOFD在风电塔筒焊缝检测中的安全可靠性,根据试验结果,讨论此种超声波检测技术的具体应用,以期为业内人士提供技术参考。

输电塔钢管涡激振动控制措施的风洞试验研究

为了深入研究输电塔钢管的涡激振动特性,对安装不同设计参数扰流板的输电塔钢管进行了风洞试验。验证了输电塔钢管涡激振动临界风速和最大振幅的预测公式,并得到了扰流板外形、间距、长度、肋高等参数对输电塔钢管涡激振动抑振率的影响规律。在此基础上综合考虑材料成本、制作安装成本和抑振效果对不同设计参数下扰流板的抑振性价比进行了评估,最后基于帕累托最优解法选取了考虑成本后的扰流板最优设计方案,研究结果为扰流板设计参数的取值提供参考。

两种新型钢管混凝土格构式风电塔架节点损伤机理对比分析

为寻求更适合钢管混凝土格构式风电塔架的节点形式,设计了两个分体球型节点和两个椭球型节点进行静力试验研究.通过控制球台壁厚的变化,对两种节点的破坏模式、腹杆荷载变形曲线、球台以及球台压板区的应力分布情况进行对比分析,并通过ABAQUS对参数进行扩展.研究结果表明:分体球型节点的破坏模式为球台材料强度破坏与球台压板屈曲破坏;椭球型节点的破坏模式为球台压板撕裂破坏与螺栓螺纹破坏.椭球型节点的极限承载力更高.相对于椭球型节点,分体球型节点应力分布更为均匀,应力极差更小,材料利用率更高,经济性更好.当球台壁厚由6 mm增长至10 mm时,两种节点的极限承载力均明显增长,分体球型节点球台应力水平降低的同时球台压板应力水平显著提高,椭球型节点球台及球台压板应力水平均有较大程度降低.由有限元分析可知:分体球型节点与椭球型节点在球台壁厚分别增长至7 mm与9 mm时,节点的极限承载力对球台壁厚的敏感度显著降低.

钢管砼分体球型节点风电平面塔架的损伤分析

为研究钢管砼格构式分体球型节点风电平面塔架在地震作用下的破坏形态及损伤机理,对二榀以腹杆壁厚为参数的平面塔架进行低周反复荷载试验,分析其滞回曲线、骨架曲线等。同时通过ABAQUS有限元模拟对其进行验证对比,并在此基础上对腹杆管径比进行参数拓展分析。结果表明:塔架的破坏特征包括焊缝撕裂破坏、腹杆屈曲破坏和腹杆高强螺栓拉出破坏3种类型;增加腹杆壁厚可使塔架的滞回曲线更加饱满,耗能能力更强;塔架的极限承载力和延性系数均与腹杆管径比呈正相关变化,当腹杆管径比大于0.13时,极限承载力和延性系数的增幅均明显下降。为最大程度发挥塔架整体的受力性能,同时提高其经济性,在实际工程应用中,此类塔架的腹杆管径比宜取0.11~0.13。

风力发电塔简用钢Q345FTE／F的试验研究

对风电塔筒用钢Q345FT进行了试验研究，通过适当的成分、组织、工艺设计，采用控轧控冷工艺轧制。对试验钢进行力学性能检验和显微组织分析，结果表明：试制钢板的各项力学性能均符合技术要求，具有良好的低温冲击性能。

海上风电单桩塔筒螺栓连接法兰数值模拟研究

海上风电场塔架一般由多段塔筒通过法兰螺栓连接而成,引起塔架倒塌的重要原因之一就是螺栓强度不足或者受力过大导致螺栓断裂。因此,分析塔架以及螺栓在风荷载下的应力特征具有重要的研究意义。通过对正常发电工况下塔架各处受荷情况进行理论计算,建立塔筒法兰-螺栓数值模型,基于塔架受力的理论计算结果对数值模型施加荷载,研究螺栓在风荷载工况下的应力特征。研究结果表明:海上风力发电塔架所受剪切力以及弯矩随着塔架高度的降低而增大,其中弯矩显著增大;连接塔筒法兰的螺栓在受到风荷载时,迎风侧的应力大于背风侧;螺栓迎风侧的应力峰值出现在根部位置,螺栓下根部应力最大,是螺栓最危险的位置。

格构式钢管混凝土风力发电塔架设计

针对格构式钢管混凝土组合结构塔架在风力发电中应用问题,结合钢管混凝土统一理论,采用有限元法,借助于ANSYS有限元软件,对钢管混凝土立柱的稳定性、格构式钢管混凝土塔架静强度进行了分析.结果表明:圆钢管混凝土立柱的稳定性优于薄壁钢管立柱;格构式钢管混凝土形式塔架能够满足风机塔架强度要求,但格构式塔架最大应力处于塔架迎风或背风一侧的某一高度,因该高度的弯矩比较大,构件连接节点部位出现了较大应力集中,对此高度组合材料的含钢率应适当加大.该结果对格构式钢管混凝土组合结构塔架的总体设计有一定的参考价值.

风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺

介绍了风电塔筒结构及塔筒法兰设计要求,阐述了风电塔筒法兰与筒体焊接的传统工艺及存在的问题,针对焊后法兰出现外翻变形的现象,在设计塔筒法兰时,采用了预留焊接反变形量的方法,对风电塔筒制造工艺进行了改进,通过试验表明,改进后的工艺简单实用、可操作性强,具有一定的推广价值。

格构式风电塔架半刚性节点处理方法与荷载组合研究

本文基于SAP2000有限元分析软件,讨论了钢管混凝土格构式风电塔架中塔柱与腹杆的连接处理为半刚性节点的方法。在此基础上,确定格构式风力发电塔架的荷载作用类型及计算方法,通过大量计算得到最不利荷载组合,为风力发电机塔架的设计提供科学的依据。

风机塔筒焊缝的相控阵超声检测工艺

风力发电单机发电量大,占地面积小,清洁无污染,是发展最快的新型清洁能源。塔筒作为风电机组的基础性部件,其质量直接关系到整个机组的安全。目前,应用的塔筒焊缝检测方法仍然存在需要改进的地方,介绍了相控阵超声检测技术在风电机组塔筒焊缝检测上的试验和应用,并与现有常规无损检测方法进行对比。结果表明:采用相控阵超声检测方法检测风电机组塔筒焊缝,具有检测效率高、灵敏度高、漏检率低、检测数据可以长期保存等优势。

钢管混凝土风电塔架K型焊接管板节点参数研究

为了掌握管板节点的力学性能与破坏模式,设计4个钢管混凝土格构式管板节点进行试验研究,并取1个空钢管节点试验作为对比参照。为了量化参数的变化对节点极限承载力的影响,结合有限元软件对节点参数进行拓展研究。通过变化塔柱径厚比、腹杆与塔柱管径比、壁厚比以及节点板厚度等参数,分析了节点的破坏模式和承载能力。研究结果表明:混凝土的填充可以提高塔柱径向刚度和抗折侧向荷载的能力。

钢管混凝土格构式风电平面塔架的行为参数分析

为了研究钢管混凝土格构式风电平面塔架在地震作用下的破坏机理和受力性能,对平面塔架进行了低周反复试验,对其滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线进行了分析,采用Abaqus有限元软件进行验证并对参数管径比和壁厚比进行了拓展分析.结果表明:TJ-1和TJ-3破坏模式为强度破坏,TJ-2破坏模式为失稳破坏;较高管径比和壁厚比试件的滞回曲线面积更大,耗能能力更强;提高壁厚比可以有效提高试件承载能力和初始刚度,减缓试件刚度退化速度;管径比b≤0.42或壁厚比t≤1.25时,试件屈服位移、峰值荷载、极限位移增长速度较快,而在管径比b>0.42或壁厚比t>1.25时提高的幅度较小.

风电塔筒制造技术及质量控制分析

随着各种自然资源紧缺现象的不断加剧,新能源开发与利用受到国家相关部门的重视与大力支持,经过长时间的努力,我国在新能源开发与利用方面有了一定突破和成效,太阳能、风能以及地热能等可再生新能源陆续得到实际应用。其中风力发电是风能的重要应用途径,风电塔筒是风力发电的关键设备之一,主要作用是支撑发电机组并消减发电机组运行过程中的震动,风电塔筒自身质量直接影响着发电机组的运行状态和运行效率,主要分析风电塔筒制造技术及质量控制。

电动式高原风力发电机塔筒清洗装置设计

为解决高原风力发电机塔筒油污清洗困难、人工清洗危险性高、效率低等问题,在分析机械传动和电磁控制吸附的基础上,提出了电动式高原风力发电机塔筒清洗装置。该装置包括机械四足运动模块、电磁吸附中心模块、全方位喷射模块三部分。机械四足运动模块通过X轴伸缩臂配合触感运动足交错移动实现稳定的X、Y、Z三轴运动;电磁吸附中心模块负责调节电流,控制对塔筒吸附力的大小,实现对整个装置的吸附控制;全方位喷射模块由喷射器升降平台以及旋转伸缩支架分别控制高压喷射器Z轴的进给、XY平面360°旋转和喷射距离的调节,实现对不同程度、不同位置油污的全方面清洗。整个装置通过机械传动、传感器反馈、电磁吸附控制实现对高原风力发电机塔筒油污的清理。