自密实混凝土-钢管组合结构风电塔架模型静力试验

目的对自密实混凝土-钢管组合新型的塔架组合结构进行模型设计,得出模型的变形规律,为该方案用于真实的大型组合结构塔架的生产提供一定的理论依据.方法以小型风电塔架为使用对象,通过对钢管混凝土组合结构的优化设计得到经济合理的结构设计方案,对制作缩小模型进行了强度、刚度、稳定性的测试试验数据进行分析.以1. 0 mm厚普通钢板制成内外锥筒,成内外锥筒,在夹层中灌自密实混凝土的制作方案.结果试件顶部在水平力下应变是增加的趋势,在受拉底部变化较为剧烈且受拉应变远远大于受压应变,当加载大于最不利工况3. 345 kN时结构并未屈服,满足《风力发电机组设计要求》(JBT10300—2001)要求.结论混凝土可形成自密实的效果并充满钢筒夹层.该方案可用于真实的大型组合结构塔架的生产.     

基于时域法的不同塔架风力机抗台风分析

为探讨不同塔架形式风力机的抗台风性能,基于Abaqus有限元软件建立4种不同塔架形式的风力机一体化模型,用自回归(AR)法对脉动风时程进行模拟,分别进行了模态分析和台风时程分析.结果表明,风轮和机舱对风力机自振频率的影响较大;钢筋混凝土锥筒塔架的最大顺风向位移随台风风速的增加呈平缓线性增加趋势,而其他3种塔架的位移随风速的增加表现为非线性增加.钢管格构式塔架为轻型柔性结构,其风载响应最为显著,钢锥筒塔架次之,而钢筋混凝土塔架因具有较大的自重和刚度,其位移响应最小,抗风性能较好.     

NORDEX S77 R85MT-1500风力发电机组塔架制造工艺及质量控制

本文主要通过对风力发电机塔架主要技术要点的分析，结合风力发电机塔架制造工艺特点等，提出对风力发电机塔架制造过程中质量控制的相关要求，而且针对低合金钢Q345E材料的技术特性，确定了适宜的焊接工艺，确保塔架整体制造的质量。本文重点对几何尺寸的下料、筒节的卷制、组对尺寸、焊接质量、防腐涂层质量控制等方面展开论述．阐述了1500kW风力发电机塔架生产的技术工艺特点和重点工序的质量控制要求。     

钢管混凝土风力发电机格构式塔架抗震性能的试验研究

以目前常用的1.5MW风力发电机组锥筒型塔架为参考对象,设计了三肢柱和四肢柱钢管混凝土风力发电机格构式塔架模型。通过对塔架模型进行拟静力试验,对比研究了三肢柱和四肢柱钢管混凝土风力发电机格构式塔架的滞回性能、耗能能力等抗震性能。研究结果表明：三肢柱和四肢柱钢管混凝土风力发电机格构式塔架均具有良好的抗震性能和耗能能力。     

等截面高架火炬安装难点及处理方法

偏心火炬筒等截面高架火炬因火炬筒在等截面塔架外部,重心偏心,安装垂直度难以控制。塔架高,高空作业多,施工难度大。缆绳长度固定,自重大,地锚锚固点连接困难。该文通过对西萨化工（上海）有限公司年产25万t苯酚年产15万t丙酮项目火炬安装中的分段吊装、空中组对、地锚安装等施工进行阐述,对同类对等截面高架火炬的安装具有指导和借鉴意义。     

基于计算流体力学的空中回收锥套气动特性分析

无人机空中回收是指当无人机完成飞行任务后,载机在空中对其回收的技术。当前回收的方法是载机舱门打开,伸出一套绳索-锥套系统,无人机头部安装捕获杆,插入锥套并锁紧,绳索将锥套和无人机一起拖回舱内。若要完成自主控制的空中回收,要准确掌握空中回收锥套的气动特性。基于计算流体力学(CFD)研究了国外某型锥套的气动特性,并与风洞实验值进行比较,误差在合适范围内。通过CATIA改变锥套支柱的数量、展开角,构建了锥套的子模型以及改变来流空速、迎角等条件,用CFD计算的方法分别计算了不同状态下锥套的气动阻力,通过分析比较可以得出结论:稳定伞是锥套阻力的主要来源。锥套支柱数量越多,阻力系数越小,来流迎角增加,锥套阻力系数减小,锥套支柱展开角增加,锥套阻力系数增加。而空速对阻力系数几乎没有影响。该方法计算了不同影响因素变化时的锥套阻力系数,为工程中分析锥套阻力特性提供了重要依据。     

超大直筒-锥段型钢结构冷却塔内压效应

基于计算流体力学方法(CFD)对某在建亚洲最高(189 m)超大直筒-锥段型钢结构冷却塔进行数值风洞模拟,提出直筒和锥段典型断面处表面绕流和尾迹特性,同时分析直筒和锥段内表面平均风荷载分布特性,并给出相应的体型系数拟合公式。基于有限元方法对超大直筒-锥段型钢结构冷却塔分别进行3种工况(内压作用、外压作用、内外压共同作用)下的静风响应分析,研究内压效应对超大型直筒-锥段钢结构冷却塔的主筒、加强桁架和附属桁架三部分结构风致响应的影响规律。研究结果表明:锥段内表面体型系数在迎风面与直筒段数值相近,其他部位偏离较大;内压效应对结构负向位移、主筒负压极值区的横杆轴力、附属桁架横杆轴力及上部加强桁架支撑轴力影响相对较大。     

节能煤气灶

据英国皇家学院一位燃烧物理学家说,在家用煤气灶上加上一只简单的陶瓷锥筒就可以节省燃料40%。他认为普通煤气环利用效率很低。如果锅相对气环来说太小的话,火焰就会张开在锅的外侧周围,热量就会散失。为了回收热量并将其导向锅边,他改进了气环燃烧器。这种燃烧器看来象一只削顶的倒锥筒。锥筒的内壁用陶瓷制成,内表面上有弯曲的棱脊。锥筒的底部即是普通的气环(见附图)。     

CFRP索股单孔直筒+内锥粘结型锚具的受力性能分析

为研究CFRP碳纤维增强复合材料粘结型锚具的受力性能及其设计参数对锚固效率的影响,寻求较优的锚具设计参数取值范围,本研究首先采用有限元方法,通过引入锚固效率的概念,研究了单孔直筒+内锥粘结型锚具的力学性能及索股径向应力和位移分布规律.然后,以锚固效率和等效刚度为考察指标,改变锚具及索股参数,分析了锚具总长度、粘胶介质弹性模量、直筒段长度、内锥角大小、胶体厚度、索股直径参数对锚固效率及等效刚度的影响规律.结果显示:锚具总长度宜取为12～16倍CFRP索股直径;粘结胶弹性模量取1.5～3.0 GPa;直筒段长度取为总长度的1/6～1/2之间;内锥角取4°～5°;胶体厚度取CFRP筋直径的0.3～0.5倍;索股直径取值宜小于90 mm.在建议参数取值下,单孔直筒+内锥粘结型锚具的锚固效率将达到90%,甚至95%以上.因此,合理优化相关设计参数能较好地提高其锚固效率和刚度.     

风力发电机塔架制造的质量控制

通过对风力发电机塔架主要技术要点的分析,结合风力发电机塔架制造工艺特点,提出风力发电机塔架制造过程中质量控制的相关要求,以达到质量控制的目标。本文主要在风力发电机塔架生产的材料要求特点,针对该材料技术特性,确定适宜生产,便于质量控制的生产方式来确保塔架整体制造质量的提高,重点就几何尺寸的下料、控制卷板（校园）和组对的尺寸控制、焊接质量控制、探伤质量控制、防腐涂层质量控制等几个方面展开论述,阐述风力发电机塔架生产的技术特点和重点质量控制要求。     

超高压锅筒筒节的温卷温复圆技术论证

超高压锅炉锅筒筒节的主要材质是BHW35(δ92),钢板卷制是筒节制造过程中的一道最重要的工序。根据该筒节的规格(φ1 600 mm×92 mm)、材质及性能要求,通过对主要设备W11S-140/210×3200卷板机和2 500 t四柱压力机的卷制及预弯能力计算,同时考虑BHW35材料的供货状态是正火+回火,须在正火预弯后恢复材料的综合性能,从而确定钢板直边高温(正火)预弯、正火热处理、中温(回火)卷圆、中温矫圆的最终方案。     

水平轴风力发电机塔架模态影响因素分析

 以某个大型水平轴风力发电塔架为例,采用四因素三水平试验对影响水平轴风力发电机塔架模态的因素进行分析;运用矩阵分析法对塔架进行模态计算,并利用大型有限元软件ABAQUS完成了塔架的数学建模和模态分析,分别考虑了塔架底部门洞、风轮(含轮毂)和机舱的质量、风轮(含轮毂)及机舱的整体偏心、塔架的壁厚及直径对塔架模态的影响。结果表明,风轮(含轮毂)及机舱的整体质量、塔架的壁厚以及直径对塔架的模态影响最为显著,而塔架底部的门洞对塔架模态的影响很小,可以忽略;塔架顶部风轮(含轮毂)及机舱的整体偏心对塔架模态的影响情况由风轮(含轮毂)及机舱的整体偏心程度决定,偏心越大受影响的程度越大。     

风力发电机组塔架的仿竹结构设计

针对风力发电机组塔架高耸结构稳定性问题,结合仿生结构设计理论,将竹子纤维束引入塔架结构,研究通过仿竹结构设计提高塔架稳定性的方法.以2 MW风力发电机组塔架为研究对象,采用层次分析法对竹子与塔架的相似度进行计算,验证生物选型的合理性.通过研究竹子纤维束特征与竹身稳定性的关系,设计出具有4根加劲肋的仿竹塔架.应用有限元数值分析方法对仿竹塔架和原型塔架的静态和动态效能进行分析,结果表明:仿竹塔架的塔顶位移和最大应力相较原型塔架分别降低了2.27%和13.48%,仿竹塔架前两阶固有频率相较原型塔架提升了1.31%和1.58%,仿竹塔架结构整体稳定性提升了1.4%.验证2 MW风力发电机组塔架仿竹设计的可行性可为后续塔架结构设计提供新的方法.     

传递矩阵法在风力机塔架动力学分析中的应用

根据风力机圆筒型塔架和基础的结构特点,将塔筒简化为无质量梁单元和集中质量单元的组合,并将塔架基础简化为平动弹簧阻尼系统和扭簧扭阻系统的组合。使用传递矩阵法构建了风力机塔架及其基础的动力学分析模型。对某滩涂型风力机塔架进行了自振频率及振型分析,分析结果同测试结果和有线元结果基本相同。传递矩阵法相对于模态分析法和有限元法具有建模容易,计算速度快等优点,非常适合风力机塔架的结构动力学分析。     

带电导体球与介质锥静电问题解及推广应用

用静电边值问题解法导出了带电导体球与介质锥(锥形筒)静电问题解，并将其结果推广应用于多介质锥、多介质锥形筒或二者混合的问题中，得出有实际意义的广泛结论．     

三辊卷板机无压头卷圆工艺在3m~3容器筒体卷圆中的应用

筒体卷圆是第九车间压力容器生产制造过程中的重要环节之一。筒体卷圆是在三辊卷板机上进行,因三辊卷板机不能弯卷钢板的全部长度,钢板两端有一定的残留直边段,所以需对残留直边进行预压弧处理。通常所采用的方法是用液压机先对钢板两端进行压头,然后再进行卷圆。但增加了周转、提高了劳动强度。通过对三辊卷板机工作原理的研究,在3m3六氟化铀容器生产过程中试验了一种在三辊卷板机上不需要预先对钢板两端进行预弯而使筒体成型的新工艺。本文详细介绍了新工艺的原理及工艺过程,计算出相关数据。并对试验筒体进行测量,与GB150《压力容器》标准要求进行对比,证明采用此方法卷圆的筒体完全符合标准要求。使车间筒体卷圆工序效率得到提高,并降低了劳动强度,减少了周转、工序间的等待时间。     

大简体混凝土温度裂缝产生机理及控制技术研究

造成大筒体混凝土温度裂缝产生原因有很多,温度变化、材料问题、混凝土收缩都会使混凝土产生有害裂缝本文将针对大筒体混凝土温度裂缝问题展开研究和分析。     

基于频率控制的多约束风电塔优化方法

提出了基于频率控制的多约束单管型风电塔优化方法.塔架简化成悬臂梁结构,其横截面参数作为设计变量,以最小化材料体积为目标函数,按照将塔架设计成刚-刚或刚-柔或柔-柔不同类型的要求设定塔架的固有频率约束,采用专业软件Bladed计算风荷载,按照风电塔规范考虑强度、稳定性和疲劳等约束,这使得优化结构更符合实际设计.考虑到采用Bladed荷载计算工作量很大,整个优化过程分为几个阶段,在每个阶段的开始,以前一个阶段的优化设计作为初始设计,并重新计算结构荷载,在该阶段内于固定荷载下用移动渐近线法(MMA)求解优化问题改进设计,所需的固有频率、强度及疲劳约束灵敏度采用解析法获得.对一现有塔架进行优化以说明方法的有效性.根据塔架固有频率和风机工作转速之间的关系,发展了高风电塔的分类.在此基础上,结合提出的优化方法,可以帮助设计者判定在指定高度和机型下哪种类型塔架更合适,为塔架概念设计提供有价值的参考.     

同心发射筒燃气开盖技术

为实现导弹自力发射时同心发射筒前盖自动向一侧开启,讨论了4种燃气开盖方案:易碎盖方案、内外筒偏心盖方案、半导流锥方案和各向异性材料发射筒盖方案,并用数值方法模拟了各种方案的筒内复杂三维流场.计算结果表明4种方案均具有可行性.经试验验证,各向异性材料的发射筒盖方案能按预先期望的方向整体飞出.     

风电塔架Q345E钢板焊接接头的组织与力学性能

风电塔架作为风力发电机的重要支撑部件,其焊接接头性能对风机安全服役至关重要.针对该问题,采用金相、硬度、室温拉伸和断口分析等方法研究手工电弧焊和MAG焊工艺焊接风电塔架Q345E钢板的组织和力学性能.结果表明,不同焊接工艺下Q345E钢板焊接接头的组织与力学性能有明显差异,MAG焊的微观组织主要由较细小的先共析铁素体和珠光体构成,综合力学性能好;而手工电弧焊主要由较为粗大的块状铁素体和珠光体构成,且存在典型的铁素体魏氏组织,力学性能差.通过本研究证实MAG焊比手工电弧焊更适合于风电塔架的焊接.