科学家提出风电机组结构破坏预测分析方法,工

来源:http://www.020tL.com 作者:新闻中心 人气:85 发布时间:2019-09-23
摘要:为保障风电机组在不同工况下安全可靠运行,整机结构需要具备足够的结构强度。在某些小概率极端载荷作用下,风电机组的结构破坏在所难免。由于风电机组整机是由包括多种结构构

为保障风电机组在不同工况下安全可靠运行,整机结构需要具备足够的结构强度。在某些小概率极端载荷作用下,风电机组的结构破坏在所难免。由于风电机组整机是由包括多种结构构件(如叶片、塔筒、基础)和机械构件(如发电机、齿轮箱、偏航和变桨系统等)组成的相互联系的工程设备,如何在发生极端破坏事件的情况下,合理调控风电机组结构破坏过程,有效规避灾难性破坏模式的产生,减少破坏损失并降低后续维修成本具有重要意义。

中科院工程热物理所 提出风电机组结构破坏预测分析方法

台风具有风速幅值大、风速和风向变化快、湍流度大等特点,如何准确预测风电机组在极端风况下的高度非线性的结构响应是国际学术界面临的重要挑战。针对这一问题,中科院工程热物理研究所国家能源风电叶片研发中心的研究人员提出了较为系统的分析方法。

台风等极端风况对风电机组安全性、可靠性的潜在威胁是制约我国海上风电发展的技术原因之一。由于欧洲国家鲜遇台风、飓风等极端风况,由其主导编制的风电行业国际规范未能考虑此类风况对风电机组的不利影响。在国际风电行业规范的整体框架下,开展具有我国风资源特点的关键技术研发具有重要意义。

针对这一问题,中国科学院工程热物理研究所国家能源风电叶片研发中心研究人员创新地将结构工程中的“强柱弱梁”(strong column-weak beam)设计概念引入到风电机组整机结构系统,通过全面的气弹和结构分析,揭示了风轮叶片破坏对整机的熔断保护作用(fuse protective function);结合实际风电机组在极端风况下的破坏情况,阐明了不同停机姿态对风电机组整机破坏的影响机制;研究成果指出现行的风电机组国际设计规范(IEC 61400-1)对不同构件重要度的等级划分需要进行调整,给出了相应分项系数的修正建议。相关研究成果已发表在国际学术期刊Engineering Failure Analysis上,研究工作得到国家自然科学基金项目和教育部留学回国人员启动基金支持。

本报讯 台风具有风速幅值大、风速和风向变化快、湍流度大等特点,如何准确预测风电机组在极端风况下的高度非线性的结构响应是国际学术界面临的重要挑战。针对这一问题,中科院工程热物理研究所国家能源风电叶片研发中心的研究人员提出了较为系统的分析方法。

该所副研究员陈啸应邀赴德国慕尼黑工业大学参加TORQUE2016国际大会并做口头学术报告,系统阐述了该中心在风电机组结构破坏预测方面的最新进展。以此为契机,工程热物理所国家能源风电叶片研发中心与慕尼黑工业大学风能中心在风电机组高性能建模与预测技术领域签订了国际合作协议;同时,研究员张明明入选国际学术期刊Wind Energy Sciences 副主编。相关研究成果在《物理学杂志:会议系列》发表。

云顶集团官方网站 ,台风具有风速幅值大、风速和风向变化快、湍流度大等特点,如何准确预测风电机组在极端风况下的高度非线性的结构响应是国际学术界面临的重要挑战。现有研究主要采用逆向工程的研究方法,通过实地观测结构破坏现象,结合风况监测数据,定性分析机组的破坏原因。这些研究成果为我国风电机组的结构安全性提供了宝贵经验。由于破坏案例具有不同特点,研究结论的准确性和普适性还有待进一步探讨。

云顶集团官方网站 1

该所副研究员陈啸应邀赴德国慕尼黑工业大学参加TORQUE2016国际大会并做口头学术报告,系统阐述了该中心在风电机组结构破坏预测方面的最新进展。以此为契机,工程热物理所国家能源风电叶片研发中心与慕尼黑工业大学风能中心在风电机组高性能建模与预测技术领域签订了国际合作协议;同时,研究员张明明入选国际学术期刊Wind Energy Sciences 副主编。相关研究成果在《物理学杂志:会议系列》发表。

该中心的研究人员结合三维风场气动计算、机组整机气弹分析、非线性结构破坏分析三部分的定量分析工作,准确预测了强台风作用下处于紧急停机状态的风电机组关键构件的破坏模式、破坏位置以及临界破坏风速和风向。这一系统的分析方法和预测技术为我国风电机组在极端风况下的结构安全性评估和结构可靠性设计提供了参考。

针对这一问题,中国科学院工程热物理研究所国家能源风电叶片研发中心的研究人员提出了较为系统的分析方法。结合三维风场气动计算、机组整机气弹分析、非线性结构破坏分析三部分的定量分析工作,准确预测了强台风作用下处于紧急停机状态的风电机组关键构件的破坏模式、破坏位置以及临界破坏风速和风向。这一系统的分析方法和预测技术为我国风电机组在极端风况下的结构安全性评估和结构可靠性设计提供了参考。

不同停机姿态下风电机组整机结构破坏响应

该中心的研究人员结合三维风场气动计算、机组整机气弹分析、非线性结构破坏分析三部分的定量分析工作,准确预测了强台风作用下处于紧急停机状态的风电机组关键构件的破坏模式、破坏位置以及临界破坏风速和风向。这一系统的分析方法和预测技术为我国风电机组在极端风况下的结构安全性评估和结构可靠性设计提供了参考。

(原载于《中国科学报》 (2017-02-09 第4版 综合)

副研究员陈啸应邀赴德国慕尼黑工业大学参加TORQUE2016国际大会并做口头学术报告,系统阐述了该中心在风电机组结构破坏预测方面的最新进展。以此为契机,工程热物理所国家能源风电叶片研发中心与慕尼黑工业大学风能中心在风电机组高性能建模与预测技术领域签订了国际合作协议;同时,研究员张明明入选国际学术期刊Wind Energy Sciences 副主编。研究成果在Journal of Physics: Conference Series发表,研究工作得到国家自然科学基金项目支持。

《中国科学报》 (2017-02-09 第4版 综合)

云顶集团官方网站 2

图1 全球台风路径分布(1985-2005,美国NASA)

云顶集团官方网站 3

图2 极端风况下风电机组非线性破坏预测分析方法

云顶集团官方网站 4

图3 风力发电机组三维非线性有限元模型

云顶集团官方网站 5

图4 风轮复合材料叶片屈曲-断裂破坏

云顶集团官方网站 6

图5 风电机组塔筒屈服-屈曲破坏

本文由云顶集团网站发布于新闻中心,转载请注明出处:科学家提出风电机组结构破坏预测分析方法,工

关键词:

最火资讯