[發明專利]基于變形技術的風電機組主機架優化設計方法

有效

• 申請號: 202110542892.8
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113111562B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 韓佳;楊微;劉金增;江鵬;徐磅迤;賴宇陽;肖開琴
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/04
• 代理公司: 重慶棱鏡智慧知識產權代理事務所(普通合伙) 50222
• 代理人: 李興寰

1.一種基于變形技術的風電機組主機架優化設計方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、獲取用于優化設計的主機架基礎構型；

S2、根據主機基礎構型，基于變形技術創建主機架結構變形控制體，選取變形控制體上的控制點組成變形控制參數；

S3、將主機架基礎構型與變形控制體關聯，獲得主機架基礎模型；

S4、根據主機架基礎模型創建風電機組有限元分析模型，計算主機架基礎方案的極限工況強度和疲勞累積損傷；

S5、根據有限元分析模型，以變形控制參數為設計變量、以主機架的極限工況強度和疲勞累積損傷為約束條件、以主機架重量為優化目標函數，定義優化問題；

S6、根據設計變量的取值上下限，對設計變量在給定的上下限范圍內進行抽樣組合，分別計算每個取值組合對應的主機架極限工況強度和疲勞累積損傷，提取主機架重量，生成試驗樣本點；

S7、根據試驗樣本點，確定輸入變量和輸出變量之間的函數關系式，創建近似模型；

S8、根據近似模型，對優化問題進行求解，尋求滿足約束條件和優化目標函數的變形控制參數的取值；

S9、判斷步驟S9中的優化問題求解是否收斂，如果收斂將其作為優化解，如果未收斂返回步驟S5更新設計變量的上下限重復步驟S6~S8，直至求解收斂獲得優化解。

2.根據權利要求1所述的基于變形技術的風電機組主機架優化設計方法，其特征在于，在步驟S1中，所述主機架基礎構型包括三維幾何模型和有限元模型。

3.根據權利要求1所述的基于變形技術的風電機組主機架優化設計方法，其特征在于，在步驟S2中，所述變形控制體包括二維變形控制曲面和三維變形控制體，所述變形控制參數可與局部坐標系或全局坐標系進行關聯，以實現指定方向的結構變形或位置調整。

4.根據權利要求1所述的基于變形技術的風電機組主機架優化設計方法，其特征在于：在步驟S6與步驟S7之間還包括步驟S61、根據試驗樣本點分析輸入變量對輸出變量的靈敏度，其中輸入變量為變形控制參數，輸出變量包括主機架極限工況強度、疲勞累積損傷和重量。

5.根據權利要求4所述的基于變形技術的風電機組主機架優化設計方法，其特征在于：在步驟S9之后還包括步驟S10、根據優化解，建立新的主機架三維幾何模型和新的有限元模型，進行主機架優化方案的極限公開和疲勞累積損傷性能驗證，若滿足設計要求則優化結束，否則根據步驟S7中的近似模型結合步驟S61中的靈敏度分析結果然后進行主機架的局部結構調整，直至主機架性能滿足設計要求。