预应力混凝土风电塔架优化设计研究
预应力混凝土风电塔架优化设计研究【摘要】:随着风能的迅速发展,风机单机容量逐渐扩大,导致传统钢锥管塔架壁厚、直径和高度增大,使得风机塔架的制造、运输安装费用急剧增加。为降低多兆瓦风
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU378
【目录】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 绪论10-19
- 1.1 引言10-11
- 1.2 研究背景11-13
- 1.2.1 风电塔架的发展现状11-12
- 1.2.2 风电塔架的结构形式12-13
- 1.3 研究现状13-18
- 1.3.1 风电塔架的研究现状13-16
- 1.3.2 风电塔架优化研究现状16-18
- 1.4 研究内容及方法18-19
- 第二章 风电塔架设计优化方法19-31
- 2.1 风电塔架设计相关规范19-21
- 2.2 风机荷载计算方法21-23
- 2.3 本文优化方法23-30
- 2.3.1 遗传算法介绍24
- 2.3.2 遗传算法原理24-27
- 2.3.3 SIPESC.OPT 软件介绍27
- 2.3.4 ABAQUS 和 Python 介绍27-29
- 2.3.5 优化思路及过程29-30
- 2.4 本章小结30-31
- 第三章 预应力混凝土风电塔架优化31-47
- 3.1 预应力混凝土风电塔架截面形式优化31-37
- 3.1.1 截面几何形状优化31-35
- 3.1.2 截面加肋优化35-37
- 3.2 预应力混凝土风电塔架材料参数优化37-38
- 3.3 基于遗传算法的预应力混凝土风电塔架优化38-45
- 3.3.1 遗传算法实现39-44
- 3.3.2 优化结果与分析44-45
- 3.4 本章小结45-47
- 第四章 预应力混凝土风电塔架有限元分析47-60
- 4.1 有限元分析方法47-48
- 4.2 预应力混凝土风电塔架有限元建模48-50
- 4.2.1 塔架几何模型生成48-49
- 4.2.2 单元选择及网格划分49-50
- 4.2.3 材料参数与边界条件50
- 4.3 预应力混凝土风电塔架模态分析50-53
- 4.4 预应力混凝土风电塔架静力学分析53-58
- 4.5 本章小结58-60
- 第五章 5MW 预应力混凝土风电塔架优化设计实例60-82
- 5.1 工程概况60-65
- 5.1.1 场地选择60-61
- 5.1.2 风机选择61-64
- 5.1.3 预应力混凝土风电塔架尺寸与布置64-65
- 5.2 5MW 风电塔架设计65-74
- 5.2.1 动力特征计算66-67
- 5.2.2 风荷载计算67-71
- 5.2.3 地震作用及内力计算71-73
- 5.2.4 附加弯矩计算73-74
- 5.3 荷载组合74-75
- 5.4 预应力损失与配筋75-77
- 5.5 疲劳验算77-78
- 5.6 优化结果78-81
- 5.7 本章小结81-82
- 第六章 结论与展望82-84
- 6.1 本文主要结论82-83
- 6.2 对研究的展望83-84
- 参考文献84-88
- 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文88-89
- 致谢89
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