安世亞太風(fēng)電培訓(xùn)資料—風(fēng)機(jī)塔架的穩(wěn)定性計(jì)算

1、編輯ppt風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架結(jié)構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性分析xxx 博士博士北區(qū)咨詢服務(wù)部北區(qū)咨詢服務(wù)部 經(jīng)理經(jīng)理安世亞太科技（北京）有限公司安世亞太科技（北京）有限公司2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)v 塔架屈曲穩(wěn)定性分析概述塔架屈曲穩(wěn)定性分析概述v 屈曲問(wèn)題理論介紹及分析流程屈曲問(wèn)題理論介紹及分析流程 特征值屈曲分析的基本理論特征值屈曲分析的基本理論 基于基于ANSYS的特征值屈曲分析流程的特征值屈曲分析流程v 塔架屈曲分析實(shí)例塔架屈曲分析實(shí)例 塔架模型處理塔架模型處理 有門框模型/無(wú)門框模型 幾何模型簡(jiǎn)化 高質(zhì)量網(wǎng)格模型 塔架邊界條件的處理塔架邊界條件的處理 位移邊界：位

2、移約束方式定義 力邊界：力的加載點(diǎn)及加載方式定義 塔架的特征值屈曲計(jì)算塔架的特征值屈曲計(jì)算 結(jié)果后處理結(jié)果后處理v 塔架屈曲分析技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)塔架屈曲分析技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)內(nèi)容主題內(nèi)容主題2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架失穩(wěn)概述塔架失穩(wěn)概述v 塔架失穩(wěn)是指當(dāng)塔架承受的載荷塔架失穩(wěn)是指當(dāng)塔架承受的載荷超過(guò)某一臨界值時(shí)突然失去原有超過(guò)某一臨界值時(shí)突然失去原有幾何形狀的現(xiàn)象。幾何形狀的現(xiàn)象。v 不同形式的塔架結(jié)構(gòu)以及不同形不同形式的塔架結(jié)構(gòu)以及不同形式的載荷所引起的失穩(wěn)后的幾何式的載荷所引起的失穩(wěn)后的幾何形狀不同。形狀不同。v 研究塔架的穩(wěn)定性目的在于確定研究塔架的穩(wěn)定性目

3、的在于確定塔架的臨界載荷及其相應(yīng)的失穩(wěn)塔架的臨界載荷及其相應(yīng)的失穩(wěn)模態(tài)，以改進(jìn)加強(qiáng)措施，提高結(jié)模態(tài)，以改進(jìn)加強(qiáng)措施，提高結(jié)構(gòu)的抗失穩(wěn)能力。構(gòu)的抗失穩(wěn)能力。2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算的方式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算的方式v 特征值屈曲特征值屈曲非保守非保守 解解, , 使用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎使用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎相對(duì)不費(fèi)時(shí)相對(duì)不費(fèi)時(shí)(快捷快捷)的分析。的分析。為了提供更真實(shí)的結(jié)果為了提供更真實(shí)的結(jié)果, 屈曲模態(tài)形狀可用作非線性屈曲分析的初始幾何缺陷。屈曲模態(tài)形狀可用作非線性屈曲分析的初始幾何缺陷。根據(jù)根據(jù)DIN標(biāo)準(zhǔn)，采用此方法計(jì)算修正理想屈曲應(yīng)力是可以接受的。標(biāo)準(zhǔn)，采用此方法計(jì)

4、算修正理想屈曲應(yīng)力是可以接受的。v 非線性屈曲非線性屈曲Fu理想載荷路徑理想載荷路徑有缺陷結(jié)構(gòu)的載荷路徑有缺陷結(jié)構(gòu)的載荷路徑 前屈曲前屈曲線性特征線性特征 值屈曲值屈曲非線性屈曲非線性屈曲2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)特征值屈曲理論特征值屈曲理論v 對(duì)于特征值屈曲分析，下面的特征值方法用來(lái)得到屈曲對(duì)于特征值屈曲分析，下面的特征值方法用來(lái)得到屈曲載荷乘子載荷乘子l li和屈曲模態(tài)和屈曲模態(tài)y yi:v 這個(gè)結(jié)論在分析計(jì)算中有的假設(shè)這個(gè)結(jié)論在分析計(jì)算中有的假設(shè): K和和S 是常量是常量 假設(shè)為線彈性材料行為 應(yīng)用小變形理論，并且不包括非線性特性 基于載荷F的響應(yīng)是一

5、個(gè)線性的關(guān)于li的函數(shù) 附加的約束條件附加的約束條件: 不允許非零位移約束或熱載荷2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)特征值屈曲的一般步驟特征值屈曲的一般步驟 幾何模型幾何模型 材料模型材料模型 有限元模型有限元模型建模建模預(yù)應(yīng)力靜預(yù)應(yīng)力靜力計(jì)算力計(jì)算特征值屈特征值屈曲計(jì)算曲計(jì)算結(jié)果后結(jié)果后處理處理 載荷因子載荷因子 屈曲模態(tài)屈曲模態(tài) DIN工程計(jì)算工程計(jì)算 位移邊界位移邊界 力邊界力邊界 預(yù)應(yīng)力選項(xiàng)預(yù)應(yīng)力選項(xiàng) 靜力計(jì)算靜力計(jì)算 特征值屈曲特征值屈曲 模態(tài)提取方法模態(tài)提取方法 模態(tài)擴(kuò)展模態(tài)擴(kuò)展 特征值屈曲計(jì)算特征值屈曲計(jì)算2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)

6、構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例v 幾何模型幾何模型從塔架總體模型中截取，門上高度為倍的塔架底面直徑從塔架總體模型中截取，門上高度為倍的塔架底面直徑有門洞模型和無(wú)門洞模型，實(shí)體模型有門洞模型和無(wú)門洞模型，實(shí)體模型v 材料屬性材料屬性假設(shè)為結(jié)構(gòu)鋼假設(shè)為結(jié)構(gòu)鋼v 網(wǎng)格模型網(wǎng)格模型厚度方向厚度方向3層層門洞附近在有無(wú)門洞情況下網(wǎng)格盡可能一致門洞附近在有無(wú)門洞情況下網(wǎng)格盡可能一致v 邊界條件邊界條件（參見(jiàn)（參見(jiàn)DIN）底面全約束底面全約束上端施加使得門洞受壓的單位彎矩上端施加使得門洞受壓的單位彎矩通過(guò)載荷傘或剛性域施加通過(guò)載荷傘或剛性域施加v特征值屈曲計(jì)算特征值屈曲計(jì)算考慮預(yù)應(yīng)

7、力靜力計(jì)算考慮預(yù)應(yīng)力靜力計(jì)算=特征值屈曲計(jì)算特征值屈曲計(jì)算v計(jì)算結(jié)果處理計(jì)算結(jié)果處理基于兩種不同結(jié)構(gòu)形式所得的載荷因子之比參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)設(shè)計(jì)基于兩種不同結(jié)構(gòu)形式所得的載荷因子之比參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)設(shè)計(jì)2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)v 計(jì)算域的截取計(jì)算域的截取工具工具: ANSYS WB/DM為保證網(wǎng)格在門洞附件一致，注意無(wú)為保證網(wǎng)格在門洞附件一致，注意無(wú)門洞模型在門洞位置處的處理門洞模型在門洞位置處的處理塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例v 網(wǎng)格模型網(wǎng)格模

8、型Solid186單元，高階單元單元，高階單元掃略網(wǎng)格，全六面體掃略網(wǎng)格，全六面體厚度方向厚度方向3層層有門洞和無(wú)門洞網(wǎng)格盡可能一致有門洞和無(wú)門洞網(wǎng)格盡可能一致2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例v 邊界條件邊界條件 底部全約束底部全約束 頂部施加門洞受壓的單位彎矩頂部施加門洞受壓的單位彎矩基于工程經(jīng)驗(yàn)，該情況下對(duì)于塔架最危險(xiǎn)，應(yīng)力集中效果最大 注意：坐標(biāo)系注意：坐標(biāo)系2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例v 求解設(shè)置及提交計(jì)算求解設(shè)置及提交計(jì)算 特征值屈曲分析特征值屈曲分析 預(yù)應(yīng)力選項(xiàng)設(shè)置2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例v 結(jié)果后處理結(jié)果后處理2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例塔架屈曲分析應(yīng)用實(shí)例Demo2008 風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)有限元分析培訓(xùn)塔架屈曲穩(wěn)定性分析技術(shù)要點(diǎn)小結(jié)塔架屈曲穩(wěn)定性分析技術(shù)要點(diǎn)小結(jié)v 選取合適的計(jì)算域選