风力发电机组基础环的有限元分析.pdf

第39卷第4期
幾阳能发电
水力发电
2013年4月
风发机组基础环向有風元分析
贾献林,俞华锋,黄春林,李西斌2,柳丽香
(1.中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,杭州310014:
2.浙江农林大学风景园林与建筑学院,杭州311300)
摘要:采用有限元软件 ABAQUS对不同荷载、不同材料、不同尺寸、不同埋深的风力发电机组基础环的应力、位
移和倾斜率进行了分析。结果表明,基础环从顶面到底面应力先增加,进入基础墩台后急剧下降,最后趋于平级;
不同壁厚、不同荷载等情况下,基础环应力变化较大,位移和倾斜率变化较小;另外,国内厂家设计的基础环偏保
守,材料厚度有进一步优化的空间。
关键词:基础环;风机基础;有限元法;优化设计
Finite Element Analysis of the Foundation Mounting Part of Wind Turbine
JIA Xianlin,, YU Huafeng! HUANG Chunlin, II Xibin, LIU Lixiang
(1. Ilydrochina Huadong Engineering Corporation, Hangzhou 310014, Zhejiang, China;
2. School of Landseape Archite, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou 31 1300, Zhejiang, hina)
Abstract: Based on finite element software ABAQUS the stress, displacement and delivity ratio of the foundation mounting
part (EMP) of wind turbine under different load, material, size and embedding depth are analyzed. The results show that, (a
the stress from the top surface to the bottom surface of the FMP increases firstly, then declines sharply after entering the
foundation, and finally levels off; (b in different thickness and diffcrent load conditions, the slress of FMP changes
significantly, but the displacement and declivity ratio change less; and(c)the design of FMP by domestic manufacturers is
conservative and the thickness of material can be further optimized
Key Words: foundation mounting part; wind turbine foundation; FEM; design optimization
中图分类号:TM81
文献标识码:A
文章编号:0559-9342(2013)04-0076-04
到目前为止,我国已经在内蒙古、甘肃、河北元计算分析基础环各项性能。
及东部沿海地区建成了一大批陆上风电场,海上风
电场也相继进人施工阶段。在目前国内已经建1有限元建模
的风电场中,风机塔筒和风机基础的连接过渡段采
国内已经建成的风电场主要以15MW风电机
用基础环和螺栓两种形式P2。由于基础环施工方便组为多,本文以国内知名厂家典型的1.5MW风电
等特点,国内风电场大部分采用了基础环形式。在机组为计算基准。采用大型通用有限元分析软件
设计过程中,风机厂家只负责风机塔筒底部以上部 Abaqus模拟预埋于风机基础内的基础环。
分的设计和计算,对基础环不做详细计算,基础环1.1模型简化
具体尺寸通过借鉴国外的设计经验进行估计。而风
风机基础一般采用扩展基础、桩基础、锚杆基
机基础设计院关注的是风机基础钢筋混凝土的结构础等,基础环预埋于基础中部的钢筋混凝土墩台中
设计,对基础环本身没有做详细计算,这使基础环
设计成为盲点。由于螺栓形式过渡段有对基础结构
收稿日期:2012-05-09
受力有所改善以及其水平度在二期浇筑可以调整等
基金项目:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院院立项课题
优点,国外大多陆上风电场采用螺栓形式,对基础
(KY120228-03-08)
环研究较少6。针对风力发电机组基础环的设计育
作者简介:贾献林(1982一),浙江兰溪人,工程师,硕士,研
点,本文基于国内典型风机基础环形式,通过有限究方向为风电土建设计及研究
76 Waler Puer Vol 39 No4