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基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用
1
作者
王其君
王鲁斌
+5 位作者
李海波
马奔奔
郝文宇
赵伟
李源
刘世洪
《强度与环境》
CSCD
2023年第4期24-28,共5页
本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机...
本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机架的原始模型,重构模型具有更优的传力路径,可实现减重5.0吨,可设计域减重比为25.4%,材料用量由4.4t/MW降低为3.9t/MW。该优化设计思路改善了传统经验设计方法的局限性,大大提升了设计空间。
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关键词
大兆瓦级风机主机架
强度分析
固体各向同性材料惩罚模型
模型重构
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职称材料
题名
基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用
1
作者
王其君
王鲁斌
李海波
马奔奔
郝文宇
赵伟
李源
刘世洪
机构
东方电气风电股份有限公司风电研究设计院
大连理工大学宁波
研究
院
北京强度环境
研究
所
大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《强度与环境》
CSCD
2023年第4期24-28,共5页
基金
大连市高层次人才“青年科技之星”项目(2020RQ099)
大连理工大学科研启动经费(DUT20RC(3)020)
东方电气风电股份有限公司内部科研项目编号:K2022-0017。
文摘
本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机架的原始模型,重构模型具有更优的传力路径,可实现减重5.0吨,可设计域减重比为25.4%,材料用量由4.4t/MW降低为3.9t/MW。该优化设计思路改善了传统经验设计方法的局限性,大大提升了设计空间。
关键词
大兆瓦级风机主机架
强度分析
固体各向同性材料惩罚模型
模型重构
Keywords
offshore wind turbines
mainframe
strength analysis
solid isotropic material with penalization
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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作者
出处
发文年
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1
基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用
王其君
王鲁斌
李海波
马奔奔
郝文宇
赵伟
李源
刘世洪
《强度与环境》
CSCD
2023
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