风电塔筒在三种工况下的静动态研究

张鹏林¹，曹力¹，刘九逍²，王延平²，邓辉清¹，刘瑞君¹

1. 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室2. 甘肃省火电工程公司

摘 要：为了预防和监测风电塔筒发生倾倒和断裂,我们对风电塔筒做了静态和动态分析研究。通过FEA有限元分析方法,通过ANSYS12.0有限元软件我们模拟出了在实际环境中运行的风电塔筒有限元模型,从而很好地得到了风电塔筒在运行中受力薄弱点以及缺陷易发生的位置。进而,我们通过FEA方法分别研究了风电塔筒在三种工况V=10.6m/s,25m/s,75m/s下的静态和动态状况。实例表明,我们得到了风电塔筒可以在三种工况下安全运行的条件,与此同时,也得到能够满足塔筒设计的应力应变需求。通过对2MW 69m的风电塔筒做静态和动态研究,静态研究表明塔筒最大位移偏移量出现在塔筒顶端,同时,最大应力出现在塔筒底部;另外,塔筒动态结果表明低阶频率是引起共振的主要原因,而高阶频率影响很小。总之,我们所研究的2MW 69m风电塔筒满足设计和运行要求的前提下,可以做到故障早期发现和监测。

关键词：风电塔筒;塔筒模型;有限元;位移;等效应力;