塔筒承载整个风机载荷,牵系风机安全。机组功率不断变大,塔筒的合理设计要保证机组可靠平稳运行、降低生产成本。近年来,MW级风力机组倒塌事故时有发生,给企业带来难以承受的经济损失,这起因于大风、风轮超速、系统共振或机组不平衡。因此,塔筒安全性为风力机组第一关切。本文设计一款MW级变节径、变厚度塔筒,并数值计算和分析其强度,包括静强度和动强度。塔筒包括上筒段的圆台、中筒段的圆柱这些规则部分和下筒段开有门洞的倒圆台这些非规则部分。筒段包括筒节、筒节间焊缝、连接法兰和螺栓部分。用工程算法和有限元算法,据国际标准分析了风力发电机组塔筒强度。分析校核塔筒包括筒节、筒节间焊缝、筒段间连接法兰和螺栓的静强度。规则部分采用力学公式计算塔筒的极限强度和筒间焊缝的疲劳强度,采用行业推荐的经验公式计算塔筒屈曲强度、中段和下段的连接法兰和螺栓的极限强度和疲劳强度。考虑结构非规则或载荷非线性,采用有限元方法计算下筒段静强度或上段连接法兰和螺栓的极限强度和疲劳强度。分析校核塔筒包括塔筒共振、顺向振动、横向振动的动强度。采用有限元软件与工程经验公式计算不同工况下的塔筒固有频率,得出质量为固有频率主要影响因素,得出工程算法的可行性。基于设计指标激励频率,采用坎贝尔图法校核分析塔筒固有频率合理性。基于固有频率,得出塔筒横向共振的最大位移、惯性力和破坏强度。本文设计开发的塔筒已成功使用于风电站。