风电机组塔筒结构强度校核与优化设计PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 风电机组钢制塔筒概述 1

1.2 薄壁圆筒屈曲分析 3

1.3 螺栓连接与其疲劳强度特性 3

1.4 风电机组塔筒法兰结构设计概况 5

1.5 风电机组塔筒动力学分析 7

1.6 本章小结 7

第2章 塔筒薄壁圆筒屈曲强度校核 8

2.1 引言 8

2.2 塔筒坐标系 8

2.3 钢制塔筒材料数据 9

2.4 塔筒截面几何数据 9

2.5 塔筒截面载荷 11

2.6 基于DIN18800-4的屈曲强度校核 14

2.6.1 薄壁圆筒的截面应力计算方法 14

2.6.2 理想屈曲强度 15

2.6.3 实际屈曲强度计算 17

2.6.4 极限屈曲强度 19

2.6.5 屈曲强度判断准则 19

2.6.6 实际工程应用 20

2.7 塔筒门洞的屈曲强度校核 25

2.7.1 基于GL规范的缩减因子计算 25

2.7.2 基于有限元法的缩减因子计算 26

2.8 本章小结 32

第3章 应力疲劳相关概念 34

3.1 引言 34

3.2 疲劳基本概念 34

3.3 应力疲劳 35

3.4 S-N曲线 36

3.5 平均应力的影响 38

3.6 Miner线性积累损伤理论 39

3.7 随机谱与循环计数法 40

3.7.1 随机载荷谱及若干定义 40

3.7.2 简化雨流计数法 41

3.8 本章小结 43

第4章 塔筒焊缝极限强度和疲劳强度 44

4.1 引言 44

4.2 塔筒截面任意位置应力 44

4.3 塔筒焊缝极限强度分析 45

4.4 塔筒焊缝疲劳强度分析 46

4.5 等效疲劳强度分析 47

4.6 实际工程应用 48

4.6.1 软件设置 48

4.6.2 时序载荷 49

4.6.3 分析结果 52

4.7 塔筒顶部法兰焊缝强度 54

4.7.1 极限强度 54

4.7.2 疲劳强度 60

4.7.3 结构优化方案 63

4.8 本章小结 67

第5章 塔筒门洞结构极限强度与疲劳强度 68

5.1 引言 68

5.2 热点应力法 68

5.3 塔筒门洞的极限强度分析 69

5.3.1 有限元模型的建立 69

5.3.2 分析结果 70

5.4 塔筒门洞的疲劳强度分析 74

5.4.1 分析软件设置 74

5.4.2 不同门框宽度对疲劳结果的影响 75

5.4.3 不同门框长度对疲劳结果的影响 77

5.4.4 不同塔筒薄壁厚度对疲劳结果的影响 77

5.5 结构优化后的强度校核 79

5.6 本章小结 82

第6章 法兰连接螺栓疲劳强度分析方法 84

6.1 引言 84

6.2 基于Schmidt-Neuper算法的螺栓疲劳强度校核 84

6.2.1 塔筒螺栓时序应力计算 84

6.2.2 塔筒螺栓疲劳损伤计算 87

6.2.3 初始法兰结构的螺栓疲劳损伤计算 87

6.2.4 螺栓中心线圆周分布直径对螺栓疲劳强度的影响 90

6.2.5 法兰内径对螺栓疲劳强度的影响 91

6.2.6 法兰厚度对螺栓疲劳强度的影响 92

6.2.7 法兰结构优化设计 93

6.3 基于有限元法的螺栓疲劳强度校核 96

6.3.1 无间隙法兰FE建模 96

6.3.2 间隙模型分类 98

6.3.3 各间隙法兰螺栓疲劳损伤计算 102

6.4 本章小结 104

第7章 塔筒涡激振动焊缝疲劳分析 106

7.1 引言 106

7.2 塔筒频率分析 106

7.3 塔筒涡激振动分析 107

7.4 塔筒焊缝疲劳强度分析 109

7.5 本章小结 112

参考文献 113

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