1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

风力发电机支撑结构设计 选题意义： 当前我国经济持续稳定发展，工业化进程稳步推进，对电力的需求日益增 长。

据中国风能协会数据，2018 年 1-10 月，中国风电装机量为 1447 万千瓦， 截至 2018 年 10 月，中国累计装机容量为 20286 万千瓦，风电由此跃升为我国 第三大电力来源。

在中国能源革命的大背景下，发展可再生能源，建立多元能 源供应体系，推动风能等可再生能源的快速发展，从而实现从传统能源自然转 型到清洁能源，因而要加快拓展分散式风电、海上风电、国际间合作等新的风 电行业空间发展。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究的问题： （1） 风力发电机支撑结构基础的地基反力分析及计算； （2） 风力发电机支撑结构地基（桩基础）与塔架连接的方式和该 处的受力分析及计算； （3） 风力机受到的外载荷分析，包括环境载荷、工作载荷、施工 载荷等； （4） 支撑结构受到风机自重、风载荷和塔架形式的影响，分析其 应力状况和安全性能； （5） 在上述前提下利用 ansys 建立有限元模型，所有连接点进行 简化并优化设计。

研究途径： （1） 根据动量理论和叶素理论计算风轮所受风载荷； （2） 根据动量理论和叶素理论计算塔筒所受风载荷； （3） 根据 winkler 假定和具体环境土质特性选用复合地基反力法 中的 p-y 曲线法进行计算分析地基反力； （4） 根据风机作业情况分析各种载荷组合后对风机的影响； （5） 校核整体结构设计的强度与刚度； （6） 利用有限元软件 ansys 合理设计支撑结构布置和尺寸； （7） 利用 ansys 自带优化模块根据约束条件进行优化分析。

研究要求： 设计 10mw 风力发电机桁架结构；利用 catia 绘制三维造型；导 出主要零部件的 cad 图纸。