5M风力发电机塔架结构设计与有限元分析

论文编号:JX1987 论文字数:8727，附图

5M风力发电机塔架结构设计与有限元分析

摘要：

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电的尝试，早在二十世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。目前，据了解，国外已产出15-225千瓦的风力发电机了。1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机，其叶片直径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75%送入电网，其余供给附近的一所学校用。1979年上半年，美国在北卡罗来纳州的蓝岭山，又建成了一座世界上大的发电用的风车。这个风车有十层楼高，风车钢叶片的直径60米；叶片安装在一个塔型建筑物上，因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力；风力时速在38公里以上时，发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里，因此风车不能全部运动。据估计，即使全年只有一半时间运转，它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。

Abstract：

Wind energy as a clean and renewable energy,...

Keywords: wind power, energy, windmill, a tower

目录：2

一，风力发电机的背景2

1.1风力发电机的现状2

1.2风力发电机塔架的研究3

二，设计方法4

2.1塔架的计思路4

2.2材料的选用5

2.3塔架模型proe建模5

三，有限元分析6

3.1有限元介绍6

3.1.1静力分析概念6

3.1.2模态分析介绍7

用处7

3.1.3屈曲分析原理8

3.2模型有限元分析8

3.2.1静力分析8

3.2.2模态分析13

3.2.3屈曲分析17

四，总结18

五，致谢19

六，参考文献19