5M風力發電機塔架結構設計與有限元分析

摘要：

   風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×10^9MW，其中可利用的風能為2×10^7MW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而現在，人們感興趣的是如何利用風來發電。利用風力發電的嘗試，早在二十世紀初就已經開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯和美國應用航空工業的旋翼技術，成功地研制了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用，它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過，當時的發電量較低，大都在5千瓦以下。目前，據了解，國外已產出15-225千瓦的風力發電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮建成的200千瓦風力發電機，其葉片直徑為38米，發電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發電裝置，其發電量則達2000千瓦，風車高57米，所發電量的75%送入電網，其余供給附近的一所學校用。1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米；葉片安裝在一個塔型建筑物上，因此風車可自由轉動并從任何一個方向獲得電力；風力時速在38公里以上時，發電能力也可達2000千瓦。由于這個丘陵地區的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據估計，即使全年只有一半時間運轉，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。

Abstract：

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

Keywords: wind power, energy, windmill, a tower

目錄：2

一，風力發電機的背景2

1.1風力發電機的現狀2

1.2風力發電機塔架的研究3

二，設計方法4

2.1塔架的計思路4

2.2材料的選用5

2.3塔架模型proe建模5

三，有限元分析6

3.1有限元介紹6

3.1.1靜力分析概念6

3.1.2模態分析介紹7

用處7

3.1.3屈曲分析原理8

3.2模型有限元分析8

3.2.1靜力分析8

3.2.2模態分析13

3.2.3屈曲分析17

四，總結18

五，致謝19

六，參考文獻19