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随着经济的快速增长和环境污染的加剧,风力发电越来越受到重视。风力发电机主要分成两类:水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。目前,水平轴风力发电机应用最为广泛,但随着研究深入,垂直轴风力发电机的优势也凸显出来,垂直轴风力发电机具有广阔的市场前景。因为风力机巨型化的要求,风机叶片的受力方式和中国的自然风状况,风力机的叶片容易破坏脱落。风力机塔架结构因为承受风轮的周期性激励,其受力方式与其它塔架结构有所不同,叶片脱落会对塔架结构造成一定影响。本文利用有限元分析软件ANSYS分析一款型达里厄H型垂直轴风力发电机塔架结构在风轮正常工作和极端情况(某一叶片脱落)两种情况下的静力特性、动力特性和稳定性,在分析过程中考虑平均风对塔架结构的作用和风轮结构对塔架结构的周期性激励作用。进行风力机塔架结构静力分析时,主要分析了风轮的周期性受力规律,叶片脱落在不同风向下对塔架结构的影响以及叶片脱落对塔架结构不同部位的影响;进行风力机塔架结构动力分析时,主要进行了风轮和塔架结构在风轮正常工作和极端情况下的模态分析,绘制出风轮结构CAMPBELL图,验算塔架与风轮产生共振的可能性,分析叶片脱落对塔架结构的影响;在塔架结构的稳定性分析部分,主要进行塔架结构的屈曲分析,分别计算两种情况下塔架结构的屈曲特征值,确定叶片脱落对塔架结构稳定性的影响。通过以上分析得到以下结论:进行风力机塔架结构分析时要考虑风轮的周期性激励作用,叶片脱落对垂直轴风力发电机塔架结构的影响很大,尤其是对塔架结构侧面内构件的强度和稳定性的影响最大。因此,在设计垂直轴风力发电机塔架结构时,要考虑叶片脱落对塔架结构的影响,加强对塔架侧面内构件的强度设计和塔架上部结构稳定性的设计。