[发明专利]塔架设计方法及系统

说明书

本申请提供一种塔架设计方法及系统，涉及塔架技术领域，用于设计塔架，塔架包括多段一级塔架，每段一级塔架包括多节次级塔架；该方法包括：根据次级塔架的节宽及参考载荷，确定次级塔架的载荷；根据载荷，确定次级塔架的壁厚；根据节宽、壁厚及次级塔架的直径，确定次级塔架的重量；根据所有次级塔架的重量之和，确定一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。通过该塔架设计方法获得的塔架，可以获得厚度较小的壁厚，保证了塔架整体质量较轻，降低了塔架的成本。

技术领域

本申请涉及塔架技术领域，具体而言，涉及一种塔架设计方法及系统。

背景技术

塔架是风力发电机组的主要承载部件，它不仅要承受整个风力发电机组的载荷，还要承受外界的风压等载荷，一旦发生倾倒垮塌，往往造成整个机组毁灭性损失。因此在风机的设计中，塔架的设计尤为重要，并且塔架的制造成本在风机中占比较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种塔架设计方法及系统，可以降低塔架的制造成本。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种塔架设计方法，用于设计塔架，所述塔架包括多段一级塔架，每段所述一级塔架包括多节次级塔架，所述方法包括：根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷；根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚；根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量；根据所有次级塔架的重量之和，确定所述一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。

可选地，每段所述一级塔架的直径包括一级底部直径和一级顶部直径；所述根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷的步骤之前，还包括：根据所述一级底部直径、所述一级顶部直径及所述一级塔架的段长，确定锥度；根据所述锥度、所述一级底部直径及钢板下料宽度，确定所述次级塔架的节宽。

可选地，所述根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚的步骤，包括：根据所述载荷及限制条件，确定所述次级塔架的壁厚，其中所述限制条件包括极限强度安全系数、和/或疲劳损伤值、和/或屈曲强度安全系数。

可选地，所述根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量的步骤之前，还包括：根据每段所述一级塔架预定的一级底部直径、所述锥度及第一节次级塔架的节宽，确定第一节次级塔架的次级顶部直径，其中所述第一节次级塔架的次级顶部直径作为第二节次级塔架的次级底部直径；根据所述第二节次级塔架的次级底部直径、所述锥度及第二节次级塔架的节宽，确定第三节次级塔架的次级顶部直径直至确定倒数第二节次级塔架的次级底部直径。

可选地，所述根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量的步骤，包括：根据所述节宽、所述壁厚、所述次级底部直径及所述次级顶部直径，确定所述次级塔架的重量。

第二方面，本申请实施例提供一种塔架设计系统，包括：载荷设计模块、壁厚设计模块及重量设计模块；所述载荷设计模块，用于根据所述次级塔架的节宽及参考载荷，确定所述次级塔架的载荷；所述壁厚设计模块，用于根据所述载荷，确定所述次级塔架的壁厚；所述重量设计模块，用于根据所述节宽、所述壁厚及所述次级塔架的直径，确定所述次级塔架的重量；所述重量设计模块，还用于根据所有次级塔架的重量之和，确定所述一级塔架的重量，其中所有一级塔架的重量均小于或等于预设重量。

可选地，每段所述一级塔架的直径包括一级底部直径和一级顶部直径；所述塔架设计系统还包括：锥度设计模块和节宽设计模块；所述锥度设计模块，用于根据所述一级底部直径、所述一级顶部直径及所述一级塔架的段长，确定锥度；所述节宽设计模块，用于根据所述锥度、所述一级底部直径及钢板下料宽度，确定所述次级塔架的节宽。

可选地，所述壁厚设计模块，具体用于根据所述载荷及限制条件，确定所述次级塔架的壁厚，其中所述限制条件包括极限强度安全系数、和/或疲劳损伤值、和/或屈曲强度安全系数。