[发明专利]一种风机运输支架强度的计算方法

说明书

本发明涉及一种风机运输支架强度的计算方法，首先建立风机和运输支架的有限元模型，然后将风机的有限元模型施加重力加速度之后置于运输支架的有限元模型上，得到运输支架在运输工况下的极限应力，最后根据运输支架在运输工况下的极限应力计算出运输支架板材和焊缝的安全系数。本发明提供技术方案，按照实际风机和运输支架的实际结构建立风机的有限元模型，然后将该模型施加重力加速度之后置于运输支架上，这与运输支架实际运输风机时的情况是一致，所以能够反映运输支架工作运输工况下的真实情况，计算结果与实际情况之间偏差较小。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风机运输支架强度的计算方法。

背景技术

现今可再生能源的开发利用受到全世界的高度重视，很多国家将开发利用可再生能源作为能源战略的重要组成部分。风力发电是目前可再生能源各种技术中发展最快、技术最为成熟、最具大规模开发和商业化前景的产业，是最有可能成为主流能源的可再生能源技术之一。

风力发电需要采用风机将风能转化为电能，而风机运输支架是风机重要的配套部件。但是风机运输支架焊接结构非常复杂，因此需要采用有限元分析法对其强度进行计算。

目前采用有限元方法对风机的运输支架进行极限强度计算时，都是直接在运输支架的上方施加一个与风机质量相等的质量点或者等效压力，通过MPC载荷伞的形式传递到运输支架上。由于这种方法容易在MPC载荷伞连接点的位置上造成应力奇异，所以很可能会使得运输支架局部的计算强度与实际强度有较大的偏差，不能对实际的工程应用起到指导作用。

发明内容

本发明提供一种风机运输支架强度的计算方法，用于解决上述现有技术中对运输支架的计算强度与实际强度偏差较大的问题。

一种风机运输支架强度的计算方法，包括如下步骤：

(1)建立风机和运输支架的几何模型，将其导入有限元软件，并对风机和运输支架划分网格，定义单元类型和材料属性，建立运输支架的有限元模型；

(2)设置风机和运输支架各部件之间的连接方式；

(3)选择运输支架的工况，其中至少包括运输支架的运输工况：对风机的有限元模型施加重力加速后置于运输支架上，得到运输支架在运输工况下的极限应力；

(4)根据运输支架在各工况下的极限应力，对于运输支架板材的极限强度进行计算，得到运输支架板材的极限安全系数；

(5)根据运输支架极限安全系数的计算结果进行焊缝应力插值，对焊缝的极限强度进行计算，得到焊缝的极限安全系数。

本发明提供一种风机运输支架强度的计算方法，按照实际运输条件建立风机的有限元模型，然后将该模型施加重力加速度之后置于运输支架上，这与运输支架实际运输风机时的情况是一致，所以本发明所提供的技术方案能够反映运输支架工作运输工况下的真实情况，计算结果与实际情况之间偏差较小，从而解决了现有技术中对运输支架的计算强度与实际强度偏差较大的问题。

进一步的，所述运输支架的工况还包括试验台试验工况：在风机主轴中心节点施加扭矩，得到运输支架在试验台试验工况下的极限应力。

当风机在运输支架进行试验时，扭矩是通过主轴-箱体-主机架-运输支架的传递路径进行传递的，因此为了使对运输支架强度的计算结果更能够反应实际情况，需要对运输支架进行试验台工况。

进一步的，所述风机的几何模型不包括风轮和塔筒。

附图说明

图1为风机及其运输支架的几何模型；

图2为风机运输支架的几何模型。

具体实施方式