1、現(xiàn)代社會的快速發(fā)展建立在充足的能源基礎之上,隨著化石能源的短缺和環(huán)境污染的日益嚴重,風能作為一種新型的清潔能源越來越受到人們的重視,近年來全球風力發(fā)電機的裝機容量逐年增加,風力發(fā)電機的發(fā)展前景十分廣闊。隨著風電技術的日益成熟,為了獲取更大的經濟效益,風力發(fā)電機正在向著巨型化方向發(fā)展。由于風力發(fā)電機特殊的結構形式以及所處的復雜工作環(huán)境,其葉片極易發(fā)生疲勞破壞;同時,風力機的巨型化發(fā)展使得風輪對塔架的激勵作用增大,如何保障葉片破壞后塔架結構

2、的安全性,逐漸成為業(yè)內人士關注的焦點。
　　本文通過利用有限元軟件ANSYS對一款2MW級水平軸風力發(fā)電機塔架的安全性進行了分析。文章從動力特性、風致響應和穩(wěn)定性三個方面分析了葉片脫落對塔架安全性產生的影響,并提出了葉片脫落瞬態(tài)影響系數(shù)的概念。
　　動力特性分析時,分別分析了葉片脫落對風輪和塔架動力特性的影響,分析表明:葉片脫落對風輪和塔架的振動模態(tài)都會產生影響,且其瞬態(tài)影響系數(shù)的大小與其對應模態(tài)階數(shù)、脫落葉片位置、葉片固有

3、頻率、葉片個數(shù)及塔架振動頻率相關。通過繪制葉片脫落前后風輪和風輪-塔架系統(tǒng)的坎貝爾圖,得到葉片脫落對風輪的共振轉速影響較小,但是增加了風輪-塔架系統(tǒng)產生共振的可能性;
　　風致響應分析時,通過對比分析葉片脫落前后風輪和塔架的風致響應,結果表明:葉片脫落對風輪力學性能的影響較小,但對塔架力學性能有比較突出的影響,本文分別從葉片剛度、風輪轉速和風速三個方面研究了瞬態(tài)影響系數(shù)的變化規(guī)律,并且把得到的規(guī)律和工程實際條件相結合,分別對已有風