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预应力混凝土-钢组合风电塔架塔段优化研究 被引量：12
1
作者 许斌 李泽宇 陈洪兵 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期25-31,共7页
以某2 MW传统钢筒结构风电塔架为对象,采用预应力混凝土-钢组合塔架结构取代原钢筒结构,并对组合塔架结构的两塔段进行优化.以造价为目标函数,在塔架几何外形不变的情况下,考虑预应力混凝土与钢塔段的强度、刚度、稳定性、疲劳以及自振... 以某2 MW传统钢筒结构风电塔架为对象,采用预应力混凝土-钢组合塔架结构取代原钢筒结构,并对组合塔架结构的两塔段进行优化.以造价为目标函数,在塔架几何外形不变的情况下,考虑预应力混凝土与钢塔段的强度、刚度、稳定性、疲劳以及自振频率、顶部最大位移等约束条件,借助改进的粒子群优化算法,对预应力混凝土和钢塔段的高度及其截面尺寸进行优化.结果表明,采用粒子群算法对预应力混凝土-钢组合塔架两个塔段进行优化后,在满足各项约束条件的前提下,组合塔架结构形式的造价比传统钢塔架造价降低约27%. 展开更多
关键词 组合风电塔架 结构优化 改进的粒子群算法 钢筒风电塔架
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组合风电塔架混凝土填充钢箱连接段数值模拟 被引量：7
2
作者 许斌 李正超 谢咏剑 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第3期30-33,共4页
在进行组合风力发电塔架结构设计中,混凝土塔段与钢塔段的连接是该结构的关键部分。传统厚型法兰盘连接因刚度不足会导致下部混凝土出现受力分布不均匀,局部应力过大。因此提出一种混凝土填充钢箱连接方案,以2MW风电塔架为研究对象,以... 在进行组合风力发电塔架结构设计中,混凝土塔段与钢塔段的连接是该结构的关键部分。传统厚型法兰盘连接因刚度不足会导致下部混凝土出现受力分布不均匀,局部应力过大。因此提出一种混凝土填充钢箱连接方案,以2MW风电塔架为研究对象,以弹塑性力学、强度理论等为理论基础,运用有限元软件ABAQUS对所提方案进行建模,并进行弹性和弹塑性计算分析。结果表明,混凝土填充钢箱结构可以有效提高连接段的刚度和整体性,连接段受力性能明显优于传统法兰盘连接段,能够将上部荷载均匀传递到下部混凝土上,有效避免因混凝土局部应力集中而产生开裂现象。 展开更多
关键词 组合风电塔架 混凝土填充钢箱 有限元 弹塑性分析 应力分析
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自密实混凝土-钢管组合结构风电塔架模型静力试验 被引量：1
3
作者 马新伟 李承霖 +1 位作者 郭院成 杜昊 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1054-1060,共7页
目的对自密实混凝土-钢管组合新型的塔架组合结构进行模型设计,得出模型的变形规律,为该方案用于真实的大型组合结构塔架的生产提供一定的理论依据.方法以小型风电塔架为使用对象,通过对钢管混凝土组合结构的优化设计得到经济合理的结... 目的对自密实混凝土-钢管组合新型的塔架组合结构进行模型设计,得出模型的变形规律,为该方案用于真实的大型组合结构塔架的生产提供一定的理论依据.方法以小型风电塔架为使用对象,通过对钢管混凝土组合结构的优化设计得到经济合理的结构设计方案,对制作缩小模型进行了强度、刚度、稳定性的测试试验数据进行分析.以1. 0 mm厚普通钢板制成内外锥筒,成内外锥筒,在夹层中灌自密实混凝土的制作方案.结果试件顶部在水平力下应变是增加的趋势,在受拉底部变化较为剧烈且受拉应变远远大于受压应变,当加载大于最不利工况3. 345 kN时结构并未屈服,满足《风力发电机组设计要求》(JBT10300—2001)要求.结论混凝土可形成自密实的效果并充满钢筒夹层.该方案可用于真实的大型组合结构塔架的生产. 展开更多
关键词 自密实混凝土 组合结构 风电塔架 缩尺模型
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尺度和密度约束下基于YOLOv3的风电塔架遥感检测方法 被引量：4
4
作者 陈静 陈静波 +3 位作者 孟瑜 邓毓弸 节永师 张懿 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2021年第3期54-62,共9页
风电场分布是风电投资监测预警、占地监测和清洁能源消纳能力评价的重要依据,卫星遥感技术是大范围提取风电场分布信息的有效方法。风电塔架作为风电场的遥感解译标识,其在高分影像中是一种多尺度目标,且受影像获取时间、光照条件、地... 风电场分布是风电投资监测预警、占地监测和清洁能源消纳能力评价的重要依据,卫星遥感技术是大范围提取风电场分布信息的有效方法。风电塔架作为风电场的遥感解译标识,其在高分影像中是一种多尺度目标,且受影像获取时间、光照条件、地表覆盖等影响导致特征差异大,遥感自动检测难度大。针对以上问题,提出一种尺度和密度约束下基于YOLOv3模型的风电塔架自动检测方法。首先,在风电场遥感特征分析基础上,确定样本构建条件,分析风电塔架目标尺度;然后,压缩YOLOv3模型特征提取网络以提高多尺度目标特征表征能力,并将目标尺寸作为先验知识输入模型;最后,基于噪声与风电塔架的密度差异,采用DBSCAN密度聚类算法抑制误检。实验结果表明,该方法在典型试验区取得的风电塔架检测准确率为96%,召回率为94%,F1为95%,效果优于Faster R-CNN和FPN等基准模型,表明本文方法对于遥感影像复杂背景下的小目标具有良好的检测效果。 展开更多
关键词 目标检测 YOLOv3 DBSCAN 风电塔架 遥感
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钢管混凝土风电塔架K型焊接管板节点参数研究 被引量：5
5
作者 李斌 程亚超 牛丽华 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第3期179-184,共6页
为了掌握管板节点的力学性能与破坏模式,设计4个钢管混凝土格构式管板节点进行试验研究,并取1个空钢管节点试验作为对比参照。为了量化参数的变化对节点极限承载力的影响,结合有限元软件对节点参数进行拓展研究。通过变化塔柱径厚比、... 为了掌握管板节点的力学性能与破坏模式,设计4个钢管混凝土格构式管板节点进行试验研究,并取1个空钢管节点试验作为对比参照。为了量化参数的变化对节点极限承载力的影响,结合有限元软件对节点参数进行拓展研究。通过变化塔柱径厚比、腹杆与塔柱管径比、壁厚比以及节点板厚度等参数,分析了节点的破坏模式和承载能力。研究结果表明:混凝土的填充可以提高塔柱径向刚度和抗折侧向荷载的能力。 展开更多
关键词 风电塔架 有限元 管板节点 破坏形态
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两种新型钢管混凝土格构式风电塔架节点损伤机理对比分析 被引量：1
6
作者 闻洋 吴夏至 +1 位作者 熊林 熊文 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期69-77,共9页
为寻求更适合钢管混凝土格构式风电塔架的节点形式,设计了两个分体球型节点和两个椭球型节点进行静力试验研究.通过控制球台壁厚的变化,对两种节点的破坏模式、腹杆荷载变形曲线、球台以及球台压板区的应力分布情况进行对比分析,并通过A... 为寻求更适合钢管混凝土格构式风电塔架的节点形式,设计了两个分体球型节点和两个椭球型节点进行静力试验研究.通过控制球台壁厚的变化,对两种节点的破坏模式、腹杆荷载变形曲线、球台以及球台压板区的应力分布情况进行对比分析,并通过ABAQUS对参数进行扩展.研究结果表明:分体球型节点的破坏模式为球台材料强度破坏与球台压板屈曲破坏;椭球型节点的破坏模式为球台压板撕裂破坏与螺栓螺纹破坏.椭球型节点的极限承载力更高.相对于椭球型节点,分体球型节点应力分布更为均匀,应力极差更小,材料利用率更高,经济性更好.当球台壁厚由6 mm增长至10 mm时,两种节点的极限承载力均明显增长,分体球型节点球台应力水平降低的同时球台压板应力水平显著提高,椭球型节点球台及球台压板应力水平均有较大程度降低.由有限元分析可知:分体球型节点与椭球型节点在球台壁厚分别增长至7 mm与9 mm时,节点的极限承载力对球台壁厚的敏感度显著降低. 展开更多
关键词 风电塔架节点 钢管混凝土 静力试验 有限元 受力性能
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钢管混凝土风电塔架球式节点的力学性能分析
7
作者 闻洋 李兆建 于蛟 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1440-1448,共9页
为寻找更适合钢管混凝土格构式风电塔架的节点形式,开展了2个法兰盘球型分支节点和2个法兰盘螺栓球节点模型的静力试验,并对其进行有限元分析,以球台高度和厚度为变化参数,分别对比了2种节点的破坏模式、法兰盘等效应力分布、腹杆轴力-... 为寻找更适合钢管混凝土格构式风电塔架的节点形式,开展了2个法兰盘球型分支节点和2个法兰盘螺栓球节点模型的静力试验,并对其进行有限元分析,以球台高度和厚度为变化参数,分别对比了2种节点的破坏模式、法兰盘等效应力分布、腹杆轴力-变形曲线等.研究结果表明:法兰盘球型分支节点的破坏模式为高强螺栓剪切破坏,法兰盘螺栓球节点的破坏模式为球台焊缝撕裂破坏和屈曲-撕裂破坏;与法兰盘球型分支节点相比,法兰盘螺栓球节点的法兰盘和球台的等效应力分布均匀,材料利用率较高,其最大应力绝对值分别提高了19%、52%,承载能力较强;腹杆轴力-变形曲线的塑性阶段长,延性较好;对球台高度或厚度的变化反映在节点极限承载力上更敏感,有更高的极限承载力;法兰盘螺栓球节点有进一步推广应用的价值. 展开更多
关键词 钢管混凝土 风电塔架 球式节点 力学性能对比 有限元分析
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格构式钢管砼风力发电塔架包裹球板分支节点屈服机制研究 被引量：1
8
作者 闻洋 于蛟 孟春才 《重庆大学学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期135-146,共12页
为了研究格构式钢管砼风力发电塔架包裹球板分支节点的屈服机制,进行了4个万向球板节点模型的静力试验;并采用ABAQUS对试件进行了非线性分析,通过变化包裹体径厚比和节点板厚度2个参数,对球板节点的破坏模式、节点板等效应力及节点交汇... 为了研究格构式钢管砼风力发电塔架包裹球板分支节点的屈服机制,进行了4个万向球板节点模型的静力试验;并采用ABAQUS对试件进行了非线性分析,通过变化包裹体径厚比和节点板厚度2个参数,对球板节点的破坏模式、节点板等效应力及节点交汇区等效应力分布规律等指标进行了分析。结果表明:万向球板节点的破坏主要由节点板连接焊缝强度破坏与压杆失稳而引起;节点板厚度的差异对万向球板节点的承载力影响较为明显,而包裹体径厚比的变化对万向球板节点的承载力影响并不明显;节点板越厚等效应力的分布越均匀;当包裹体径厚比小于等于38.5时,节点的承载力随着γ的增大下降幅度逐渐增大;当径厚比大于38.5时,节点的承载力随着径厚比的增大下降幅度逐渐较小,建议包裹体径厚比取值为38.5;节点板厚度小于等于14 mm时,极限承载力随节点板厚度的增加,其增加的幅度较大;当节点板厚度大于14 mm时,节点的承载力随厚度的增加,其增加幅度逐步减小,建议节点板厚度取值为14 mm。 展开更多
关键词 钢管混凝土 风电塔架 球板节点 包裹体 径厚比
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钢管砼分体球型节点风电平面塔架的损伤分析
9
作者 闻洋 徐广茂 李兆建 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期950-959,共10页
为研究钢管砼格构式分体球型节点风电平面塔架在地震作用下的破坏形态及损伤机理,对二榀以腹杆壁厚为参数的平面塔架进行低周反复荷载试验,分析其滞回曲线、骨架曲线等。同时通过ABAQUS有限元模拟对其进行验证对比,并在此基础上对腹杆... 为研究钢管砼格构式分体球型节点风电平面塔架在地震作用下的破坏形态及损伤机理,对二榀以腹杆壁厚为参数的平面塔架进行低周反复荷载试验,分析其滞回曲线、骨架曲线等。同时通过ABAQUS有限元模拟对其进行验证对比,并在此基础上对腹杆管径比进行参数拓展分析。结果表明:塔架的破坏特征包括焊缝撕裂破坏、腹杆屈曲破坏和腹杆高强螺栓拉出破坏3种类型;增加腹杆壁厚可使塔架的滞回曲线更加饱满,耗能能力更强;塔架的极限承载力和延性系数均与腹杆管径比呈正相关变化,当腹杆管径比大于0.13时,极限承载力和延性系数的增幅均明显下降。为最大程度发挥塔架整体的受力性能,同时提高其经济性,在实际工程应用中,此类塔架的腹杆管径比宜取0.11~0.13。 展开更多
关键词 钢管混凝土 风电塔架 分体球型节点 损伤机理 有限元分析
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