基于有限元的风电塔筒涡激振动分析

摘要：

塔筒是风电机组的主体承重部分,大部分塔筒是外表面光滑且内部中空的圆柱形结构.根据流体力学原理,当风流经光滑圆柱形塔筒的表面时,会在塔筒的两侧交替产生风流旋涡,进而在塔筒的两侧产生周期性的涡激载荷.由于涡激载荷的存在,塔筒整体会产生额外的应力和形变,又由于涡激载荷是周期性变化的,因此会在塔筒上产生明显的周期性振动响应,即为塔筒的涡激振动,而塔筒的振动又会反过来影响流体产生的旋涡.当流过塔筒表面的风速达到一定值时,风速的变化将不再影响涡街脱落的频率,此时涡街脱落的频率与塔筒的固有频率一致,这种现象即为涡激振动的"锁定"现象.若当前风速为临界风速,且发生"锁定"现象,风电塔筒将在涡激振动频率的激励下发生共振,从而造成塔筒的疲劳损伤.剧烈的涡激振动将导致风电塔筒断裂甚至倒塌,因此,控制风电塔筒的涡激振动对于提升风电整机运行的可靠性是非常必要的.

机标关键词：涡激振动、振动分析、有限元、风电塔筒

分类号：U441.3;O327;TH113.1

在线出版日期：2020-06-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：66-70