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潮流电站载体结构优化

刘文白  徐伯海  
【摘要】:对已建成的“40kW座海底式潮流能独立发电实验电站”的载体结构进行有限元建模,并在此基础上进行了结构优化分析。通过定义载体结构的钢板厚度及角钢截面参数为设计变量,结构的最大等效应力及最大合位移为状态变量,结构重量为目标函数;在施加潮流荷载及电站机组的条件下,使用ANSYS软件提供的零阶优化方法,完成了结构的优化分析。优化结果显示:浮箱,导流罩及沉箱的外壳厚度较原设计有明显下降;导流罩的角钢截面尺寸减小,浮箱和沉箱的角钢截面尺寸增大,弥补了原设计的工作应力偏低和刚度不足的缺陷;结构最大等效应力及最大合位移从原设计的29.42MPa和1.02mm增加到了61.11MPa和4.03mm;结构自重较原设计下降了32.4%。

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