风电机组塔筒CAD集成系统及其关键技术研究

【摘要】：能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。风力发电与其他燃料能源发电有着不可比拟的优点,它被认为是一种理想、清洁的能源,是未来发电的主要形式。随着风力发电机的大型化,机组塔筒的智能化设计优势日益突出。 而长期以来,塔筒设备的设计以传统的经验设计为主,主要依靠工程设计人员的手工设计计算,其开发过程事物繁杂、效率低、研发周期长。针对上述问题,拟在VC++6.0界面下,借助Pro/E的二次开发技术Pro/Toolkit,并在其平台上开发了塔筒设备自能化设计全过程的CAD系统,帮助企业提高设计效率从而达到提高设计响应能力的目的。 通过分析塔筒设备的结构特点,风电机组塔筒CAD系统主要分为尺寸计算模块,机械设计模块和资源管理模块。以塔节之间的尺寸关系建立参数化模型,通过调取数据库里的参数值或者人工在界面上输入数值更改表达式里的参数来控制零部件模型,最后获得满足需求的模型。整个过程借助Access数据库管理CAD系统中涉及的参数、模板以及实例等繁杂的设计资源,并对其归类,实现友好的界面控制管理系统。 本文以同锥度,变锥度两种结构形式的塔筒设计系统,并以HRS-1000塔筒塔段为例进行了CAD系统界面功能操作演示。结果表明,该系统能够提高风电机组塔筒设备的设计效率,保证设计质量,使工程技术人员摆脱繁重的重复劳动,具有较好的实用性,有效提高设计响应能力。 【关键词】：风电机组塔筒 参数化设计 二次开发 CAD 资源管理
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM315;TP391.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 风力发电领域的产业现状10-11
• 1.2 风力发电机设计与分析技术发展趋势11-12
• 1.3 目前存在的问题12-13
• 1.4 课题的研究目的、内容及意义13-15
• 1.4.1 课题的研究13
• 1.4.2 课题的研究内容13-14
• 1.4.3 课题研究的意义14-15
• 第二章 塔筒CAD系统总体设计流程15-29
• 2.1 塔筒CAD系统结构特点分析15-17
• 2.2 系统需求分析17-23
• 2.2.1 塔筒设备设计流程17-18
• 2.2.2 塔筒设备功能需求18-19
• 2.2.3 塔筒设备用例分析19-20
• 2.2.4 塔筒CAD系统静态结构20-21
• 2.2.5 塔筒CAD系统动态结构21-23
• 2.3 塔筒系统分析计算模块23-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 风电机组塔筒几何设计及优化思想29-39
• 3.1 CAD技术的研究现状29-30
• 3.2 参数化设计的理论及研究现状30-32
• 3.2.1 参数化设计方法30-31
• 3.2.2 风力发电机CAD技术的研究现状31-32
• 3.3 塔筒参数化设计32-37
• 3.3.1 塔筒设计参数分析32
• 3.3.2 塔筒零部件之间几何关系32-37
• 3.4 塔筒优化设计方法37-38
• 3.4.1 优化设计中的有限元方法37-38
• 3.4.2 利用有限元法进行优化设计的步骤38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 系统CAD设计实现模39-48
• 4.1 系统开发软件39-40
• 4.1.1 基于Pro/Toolkit的PRO/E系统二次开发39
• 4.1.2 进行Pro/Toolkit二次开发的基本要求39-40
• 4.1.3 Pro/Toolkit文件包的结构40
• 4.2 系统开发操作过程40-46
• 4.2.1 建模40-41
• 4.2.2 确定设计参数41
• 4.2.3 编制相关程序41
• 4.2.4 编应用程序的注册和运行41
• 4.2.5 系统操作执行结果41-46
• 4.3 关键技术46
• 4.4 风机塔筒有限元模型46-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 数据库资源管理模块48-58
• 5.1 资源数据库设计48-52
• 5.1.1 数据库选择48
• 5.1.2 数据分类48-51
• 5.1.3 数据物理存储51-52
• 5.2 资源管理模块52-53
• 5.3 参数库管理53-58
• 第六章 结论58-60
• 参考文献60-63
• 在学研究成果63-64
• 致谢64

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