安世亞太風電培訓資料-風機塔架的穩(wěn)定性計算課件

風力發(fā)電機組

塔架結(jié)構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性分析王昱皓博士北區(qū)咨詢服務(wù)部經(jīng)理安世亞太科技（北京）有限公司風力發(fā)電機組

塔架結(jié)構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性分析王昱皓博士塔架屈曲穩(wěn)定性分析概述屈曲問題理論介紹及分析流程特征值屈曲分析的基本理論基于ANSYS的特征值屈曲分析流程塔架屈曲分析實例塔架模型處理有門框模型/無門框模型幾何模型簡化高質(zhì)量網(wǎng)格模型塔架邊界條件的處理位移邊界：位移約束方式定義力邊界：力的加載點及加載方式定義塔架的特征值屈曲計算結(jié)果后處理塔架屈曲分析技術(shù)要點總結(jié)內(nèi)容主題塔架屈曲穩(wěn)定性分析概述內(nèi)容主題塔架失穩(wěn)概述塔架失穩(wěn)是指當塔架承受的載荷超過某一臨界值時突然失去原有幾何形狀的現(xiàn)象。不同形式的塔架結(jié)構(gòu)以及不同形式的載荷所引起的失穩(wěn)后的幾何形狀不同。研究塔架的穩(wěn)定性目的在于確定塔架的臨界載荷及其相應(yīng)的失穩(wěn)模態(tài)，以改進加強措施，提高結(jié)構(gòu)的抗失穩(wěn)能力。塔架失穩(wěn)概述塔架失穩(wěn)是指當塔架承受的載荷超過某一臨界值時突然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算的方式特征值屈曲－非保守解,使用時應(yīng)謹慎相對不費時(快捷)的分析。為了提供更真實的結(jié)果,屈曲模態(tài)形狀可用作非線性屈曲分析的初始幾何缺陷。根據(jù)DIN標準，采用此方法計算修正理想屈曲應(yīng)力是可以接受的。非線性屈曲Fu理想載荷路徑有缺陷結(jié)構(gòu)的載荷路徑前屈曲線性特征值屈曲非線性屈曲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算的方式特征值屈曲－非保守解,使用時應(yīng)謹慎特征值屈曲理論對于特征值屈曲分析，下面的特征值方法用來得到屈曲載荷乘子li和屈曲模態(tài)yi:這個結(jié)論在分析計算中有的假設(shè):[K]和[S]是常量假設(shè)為線彈性材料行為應(yīng)用小變形理論，并且不包括非線性特性基于載荷{F}的響應(yīng)是一個線性的關(guān)于li的函數(shù)附加的約束條件:不允許非零位移約束或熱載荷特征值屈曲理論對于特征值屈曲分析，下面的特征值方法用來得到屈特征值屈曲的一般步驟幾何模型

材料模型

有限元模型建模預(yù)應(yīng)力靜力計算特征值屈曲計算結(jié)果后處理載荷因子

屈曲模態(tài)

DIN工程計算位移邊界

力邊界

預(yù)應(yīng)力選項

靜力計算特征值屈曲

模態(tài)提取方法

模態(tài)擴展

特征值屈曲計算特征值屈曲的一般步驟幾何模型建模預(yù)應(yīng)力靜力計算特征值屈曲計塔架屈曲分析應(yīng)用實例幾何模型從塔架總體模型中截取，門上高度為2.5倍的塔架底面直徑有門洞模型和無門洞模型，實體模型

材料屬性假設(shè)為結(jié)構(gòu)鋼網(wǎng)格模型厚度方向3層門洞附近在有無門洞情況下網(wǎng)格盡可能一致邊界條件（參見DIN）底面全約束上端施加使得門洞受壓的單位彎矩通過載荷傘或剛性域施加特征值屈曲計算考慮預(yù)應(yīng)力靜力計算=>特征值屈曲計算計算結(jié)果處理基于兩種不同結(jié)構(gòu)形式所得的載荷因子之比參考歐洲標準指導(dǎo)設(shè)計塔架屈曲分析應(yīng)用實例幾何模型計算域的截取工具:ANSYSWB/DM為保證網(wǎng)格在門洞附件一致，注意無門洞模型在門洞位置處的處理塔架屈曲分析應(yīng)用實例…計算域的截取塔架屈曲分析應(yīng)用實例…塔架屈曲分析應(yīng)用實例…網(wǎng)格模型Solid186單元，高階單元掃略網(wǎng)格，全六面體厚度方向3層有門洞和無門洞網(wǎng)格盡可能一致塔架屈曲分析應(yīng)用實例…網(wǎng)格模型塔架屈曲分析應(yīng)用實例…邊界條件底部全約束

頂部施加門洞受壓的單位彎矩基于工程經(jīng)驗，該情況下對于塔架最危險，應(yīng)力集中效果最大

注意：坐標系塔架屈曲分析應(yīng)用實例…邊界條件塔架屈曲分析應(yīng)用實例…求解設(shè)置及提交計算特征值屈曲分析預(yù)應(yīng)力選項設(shè)置塔架屈曲分析應(yīng)用實例…求解設(shè)置及提交計算塔架屈曲分析應(yīng)用實例…結(jié)果后處理塔架屈曲分析應(yīng)用實例…結(jié)果后處理塔架屈曲分析應(yīng)用實例…Demo塔架屈曲分析應(yīng)用實例…Demo塔架屈曲穩(wěn)定性分析技術(shù)要點小結(jié)選取合適的計算域有效的網(wǎng)格模型全六面體合理的網(wǎng)格密度邊界條件的處理特征值屈曲計算流程

后處理，依據(jù)DIN18800-4進行工程計算，指導(dǎo)設(shè)計塔架屈曲穩(wěn)定性分析技術(shù)要點小結(jié)選取合適的計算域ThanksThanks演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！風力發(fā)電機組

塔架結(jié)構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性分析王昱皓博士北區(qū)咨詢服務(wù)部經(jīng)理安世亞太科技（北京）有限公司風力發(fā)電機組

塔架結(jié)構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性分析王昱皓博士塔架屈曲穩(wěn)定性分析概述屈曲問題理論介紹及分析流程特征值屈曲分析的基本理論基于ANSYS的特征值屈曲分析流程塔架屈曲分析實例塔架模型處理有門框模型/無門框模型幾何模型簡化高質(zhì)量網(wǎng)格模型塔架邊界條件的處理位移邊界：位移約束方式定義力邊界：力的加載點及加載方式定義塔架的特征值屈曲計算結(jié)果后處理塔架屈曲分析技術(shù)要點總結(jié)內(nèi)容主題塔架屈曲穩(wěn)定性分析概述內(nèi)容主題塔架失穩(wěn)概述塔架失穩(wěn)是指當塔架承受的載荷超過某一臨界值時突然失去原有幾何形狀的現(xiàn)象。不同形式的塔架結(jié)構(gòu)以及不同形式的載荷所引起的失穩(wěn)后的幾何形狀不同。研究塔架的穩(wěn)定性目的在于確定塔架的臨界載荷及其相應(yīng)的失穩(wěn)模態(tài)，以改進加強措施，提高結(jié)構(gòu)的抗失穩(wěn)能力。塔架失穩(wěn)概述塔架失穩(wěn)是指當塔架承受的載荷超過某一臨界值時突然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算的方式特征值屈曲－非保守解,使用時應(yīng)謹慎相對不費時(快捷)的分析。為了提供更真實的結(jié)果,屈曲模態(tài)形狀可用作非線性屈曲分析的初始幾何缺陷。根據(jù)DIN標準，采用此方法計算修正理想屈曲應(yīng)力是可以接受的。非線性屈曲Fu理想載荷路徑有缺陷結(jié)構(gòu)的載荷路徑前屈曲線性特征值屈曲非線性屈曲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算的方式特征值屈曲－非保守解,使用時應(yīng)謹慎特征值屈曲理論對于特征值屈曲分析，下面的特征值方法用來得到屈曲載荷乘子li和屈曲模態(tài)yi:這個結(jié)論在分析計算中有的假設(shè):[K]和[S]是常量假設(shè)為線彈性材料行為應(yīng)用小變形理論，并且不包括非線性特性基于載荷{F}的響應(yīng)是一個線性的關(guān)于li的函數(shù)附加的約束條件:不允許非零位移約束或熱載荷特征值屈曲理論對于特征值屈曲分析，下面的特征值方法用來得到屈特征值屈曲的一般步驟幾何模型

材料模型

有限元模型建模預(yù)應(yīng)力靜力計算特征值屈曲計算結(jié)果后處理載荷因子

屈曲模態(tài)

DIN工程計算位移邊界

力邊界

預(yù)應(yīng)力選項

靜力計算特征值屈曲

模態(tài)提取方法

模態(tài)擴展

特征值屈曲計算特征值屈曲的一般步驟幾何模型建模預(yù)應(yīng)力靜力計算特征值屈曲計塔架屈曲分析應(yīng)用實例幾何模型從塔架總體模型中截取，門上高度為2.5倍的塔架底面直徑有門洞模型和無門洞模型，實體模型

材料屬性假設(shè)為結(jié)構(gòu)鋼網(wǎng)格模型厚度方向3層門洞附近在有無門洞情況下網(wǎng)格盡可能一致邊界條件（參見DIN）底面全約束上端施加使得門洞受壓的單位彎矩通過載荷傘或剛性域施加特征值屈曲計算考慮預(yù)應(yīng)力靜力計算=>特征值屈曲計算計算結(jié)果處理基于兩種不同結(jié)構(gòu)形式所得的載荷因子之比參考歐洲標準指導(dǎo)設(shè)計塔架屈曲分析應(yīng)用實例幾何模型計算域的截取工具:ANSYSWB/DM為保證網(wǎng)格在門洞附件一致，注意無門洞模型在門洞位置處的處理塔架屈曲分析應(yīng)用實例…計算域的截取塔架屈曲分析應(yīng)用實例…塔架屈曲分析應(yīng)用實例…網(wǎng)格模型Solid186單元，高階單元掃略網(wǎng)格，全六面體厚度方向3層有門洞和無門洞網(wǎng)格盡可能一致塔架屈曲分析應(yīng)用實例…網(wǎng)格模型塔架屈曲分析應(yīng)用實例…邊界條件底部全約束

頂部施加門洞受壓的單位彎矩基于工程經(jīng)驗，該情況下對于塔架最危險，應(yīng)力集中效果最大

注意：坐標系塔架屈曲分析應(yīng)用實例…邊界條件塔架屈曲分析應(yīng)用實例…求解設(shè)置及提交計算特征值屈曲分析預(yù)應(yīng)力選項設(shè)置塔架屈曲分析應(yīng)用實例…求解設(shè)置及提交計算塔架屈曲分析應(yīng)用實例…結(jié)果后處理塔架屈曲分析應(yīng)用實例…結(jié)果后處理塔架屈曲分析應(yīng)用實例…