计算书[键入文档副标题]二〇〇九年十一月[在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。]bri[选取日期]第三届全国大学生结构设计竞赛计算书参赛队员：张逢刘天一姚刘镇作品名称：紫气东来参赛学校：东南大学目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc246797200"1设计说明PAGEREF_Toc246797200\h1HYPERLINK\l"_Toc246797201"2总装配图PAGEREF_Toc246797201\h1HYPERLINK\l"_Toc246797202"3叶片设计及构件图PAGEREF_Toc246797202\h2HYPERLINK\l"_Toc246797203"4塔架设计、构件图及主要连接图PAGEREF_Toc246797203\h3HYPERLINK\l"_Toc246797204"发电塔架设计PAGEREF_Toc246797204\h3HYPERLINK\l"_Toc246797205"4.2结构几何与材料属性的确定PAGEREF_Toc246797205\h5HYPERLINK\l"_Toc246797206"4.3塔身构件图PAGEREF_Toc246797206\h5HYPERLINK\l"_Toc246797207"4.4主要连接图PAGEREF_Toc246797207\h6HYPERLINK\l"_Toc246797208"5水平风荷载计算PAGEREF_Toc246797208\h8HYPERLINK\l"_Toc246797209"6结构变形计算PAGEREF_Toc246797209\h9HYPERLINK\l"_Toc246797210"6.1有限元模型的建立PAGEREF_Toc246797210\h9HYPERLINK\l"_Toc246797211"6.2分析假定PAGEREF_Toc246797211\h10HYPERLINK\l"_Toc246797212"位移计算结果PAGEREF_Toc246797212\h10HYPERLINK\l"_Toc246797213"7结构承载力计算结果PAGEREF_Toc246797213\h11HYPERLINK\l"_Toc246797214"强度验算PAGEREF_Toc246797214\h11HYPERLINK\l"_Toc246797215"稳定性分析（对压弯柱）PAGEREF_Toc246797215\h12HYPERLINK\l"_Toc246797216"8模型详图与材料预算PAGEREF_Toc246797216\h12HYPERLINK\l"_Toc246797217"参考文献PAGEREF_Toc246797217\h131设计说明此次结构设计竞赛模型为定向木结构风力发电塔。竞赛限定塔身高为800mm，叶轮直径为800mm。竞赛目的是为了在满足竞赛要求的情况下，通过合理设计叶片形状和数目，使得风力发电机的发电效率最大，同时尽量保证发电塔的塔身结构材料消耗较轻，结构强度和刚度能够满足竞赛要求。这需要综合运用空气动力学、结构力学和材料力学等相关的力学知识。从结构刚度要求和节约材料角度出发，发电塔结构选择正三角形截面的格构式结构。其具有较好的刚度，同时在视觉上，我们也希望以尽量少的杆件形成刚度较好的塔架结构，并通过合理的设计尽量减小杆件的截面尺寸，这样从各个角度观赏结构都具有较好的视觉效果。我们设计的结构模型效果如图1所示。图1结构模型图（斜视图）2总装配图总装配图如图2所示，采用三片叶片，三片叶片之间角度为120度。叶片与风电塔之间采用风叶连接件进行连接，风叶连接件的外轮廓尺寸为92mm。图2总装配图3叶片设计及构件图图3风力发电机测试系统风力发电机的功率和位移测试系统如图3所示。在风力发电机的发电功率测试系统中，发电机功率采用功率计测量，负载为15欧姆。风力发电机的效率和叶片对发电机产生的扭矩密切相关，其与电流强度、叶片的动力扭矩成正比。图4叶片外轮廓图图5叶片分段截面尺寸风力发电机叶片设计是风力发电机捕捉风能的核心部件，叶片设计的好坏直接决定了风力发电机的发电效率，是整个风力发电机系统最为关键的部分。根据竞赛中给定的风速条件，本风力发电机的叶片应设计为低速叶片。叶片设计需要遵循以下几个原则。叶片面积要适中