能源和環(huán)境是當(dāng)今人類社會生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。常規(guī)能源以煤、石油、天然氣為主,它不僅資源有線,而且造成了嚴(yán)重的大氣污染。隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源供需矛盾也日益突出。因此,對可再生能源的開發(fā)利用,特別是對風(fēng)能的開發(fā)利用已經(jīng)首道全世界各國的高度重視。據(jù)估計(jì),地球上所接受的太陽能輻射大約有2%轉(zhuǎn)換成了風(fēng)能,裝機(jī)容量可以達(dá)10TW每年可發(fā)電13PW·h。
近20年,發(fā)達(dá)國家在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的成就。并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量從最初的數(shù)十kW以發(fā)展到了MW級;大功率級別的風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要配套相應(yīng)級別的風(fēng)力發(fā)電葉片。風(fēng)力發(fā)電葉片的設(shè)計(jì)及制造技術(shù),一直作為關(guān)鍵技術(shù)被外方封鎖,近些年我們才開始對其有了一定的了解和研究。九洲風(fēng)機(jī)廠分析了3MW風(fēng)電葉片陰模鋼架結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,為其設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供了理論計(jì)算依據(jù)。
一、模型建立
1、模型所用單位及坐標(biāo)系
1)模型所用單位見表1。
2)模型所用坐標(biāo)系見圖1
YZ面為水平面,X軸為豎直方向。
2、材料
3MW葉片陰模鋼結(jié)構(gòu)所用原材料見表2。
二、九洲普惠風(fēng)機(jī)分析靜強(qiáng)度
1、鋼架幾何模型
建立鋼架幾何模型,見圖2
2、鋼架有限元模型
鋼架梁單元模型見圖3。
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