手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
為確保現代兆瓦級風力發電機組設計、制造和運行維護過程的規范，對發電機組進行認證是重要步驟。通過嚴格認證的風力發電機組被認為是值得信賴和可靠的，這不但有助于開拓市場，甚至在某些國家，通過特定的認證是風力發電機組投產運行的強制法律要求。目前，國際上通用的風電認證規范有IEC 614001、德國勞埃德(GL)認證規范、丹麥的DS 472標準和我國的鑒衡認證。
塔架是風力發電機組主要的承載部件，塔架承載著風機傳過來所有的載荷。對塔架的分析計算是要確保風機在使用期限內不發生任何失效。目前較為常見的強度失效形式有靜強度失效和疲勞強度失效，本研究主要是對上述兩種強度分析計算。
塔架的制造過程主要是鋼材的焊接過程，塔架中焊縫主要由環焊縫、縱焊縫組成。針對風力發電機組的塔架而言，縱焊縫所受載荷基本與環焊縫相同，只是位置不同，縱焊縫與環焊縫存在交匯點，該交匯點一般可以代表縱焊縫的應力狀態，所以只要環形焊縫滿足極限強度設計要求，縱焊縫自然就滿足了要求。通過Eurocode3可以查到環焊縫的疲勞等級DC一般都在90，而在B 50017可以查到縱焊縫的疲勞等級DC一般在144。可見縱焊縫的疲勞等級至少要大于環形焊縫的DC，而其應力與環焊縫相當，設計中一般都不對縱焊縫進行計算，所以僅針對環焊縫進行極限強度和疲勞強度計算。
本研究以某兆瓦級風力發電機組錐形塔架為例，該塔架塔頂離地而高度為80 m，為了方便機組的運輸和現場安裝，該塔架總共分為4段，塔段之間采用L型法蘭和高強螺栓連接，每段塔段又由多塊不同板厚的鋼板焊接而成。發電機組的重要幾何參數如表所示(由于篇幅的原因，以下表格僅取了其中七節焊接段)，各焊接段直徑和壁厚隨高度的變化而變化。
由于塔架所受的極限載荷簡單，塔架結構對稱，所以塔架可以簡化為固支梁，其大部分焊縫的位置和受載狀態滿足圣維南原理(Saint Venant principle)，即集中載荷位置與焊縫位置的距離較遠，或者說，不考慮載荷施加方式對整個應力分布的影響。所以可以采用靜力等效方法進行應力計算。因此材料力學中的截面應力計算方法均適用于塔架環焊縫。當焊縫連接兩種不同壁厚的焊接段時，充分考慮不同截面的應力，只有薄板滿足強度要求時，厚板自然就滿足了要求，不同壁厚薄板通過校核該焊縫才能夠通過校核。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州納泰科技咨詢有限公司
本文出自杭州納泰科技咨詢有限公司www.xiangzuoxiangyou.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！