北理工结构设计大赛计算书-风力发电塔架结构资料

第八届结构设计大赛

武宇飞 学号：1120133861

王琛 学号：1120133784

张海鸣 学号：1120133852

2015-4-17

第八届结构设计大赛

目录

一、设计说明 … … … … … … … … … … … … … … … （2） 1.方案构思 … … … … … … … … … … … … … …（2） 2.结构选型 … … … … … … … … … … … … … …（2） 二、方案设计 … … … … … … … … … … … … … …（5） 1.载荷分析 … … … … … … … … … … … … … …（5） 2.计算简图 … … … … … … … … … … … … … …（6） 3.耗材 … … … … … … … … … … … … … …（11）

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第八届结构设计大赛

一、设计说明

1.方案构思

本次比赛旨在设计并制作一个缩小版的风力发电塔架结构，该模型要求以尽可能轻的重量来经受一级静载、二级风载试验和三级风载试验，同时应力求美观。经过讨论，由于底座四个孔的尺寸和塔架高度的限制，我们决定采用四根垂直于地面的立柱支承，因为三角形结构具有比较强的稳定性，我们考虑以三角形脚架结构来固定四根支柱以及侧面，这样不仅结构简单，同样也能达到最高强度。

2.结构选型

（1） 支柱结构

支柱的横截面为一个边长为15*15的空心正方形，支柱的加工过程中将0.5mm竹皮按5mm*300mm、6mm*300mm、7mm*300mm…..的型号各切取四份，取一根长木条以为模板，在木条外围围一层保鲜膜，确保不会粘胶，将切好的竹皮按顺序依次贴在模板外，一直到截面尺寸达到15*15，待胶水凝固后将模板取出。（切割竹皮时5mm*300mm的竹皮和6mm*300mm的竹皮纹路互相垂直） （2） 梁结构

梁主要承受来自网状结构的载荷，加工步骤同支柱的类似，在加工到截面尺寸为10*10mm时将网状结构固定在上端，再按（1）中步骤将剩余结构加工到15mm*15mm。 （3） 网状结构

依据本次大赛细则，小钢球自由落体下落到结构的承接面上，不能穿过或弹起而落到地面上，我们选择将上承接面设计为垂度2.5cm的下凹网状结构。网状结构的优点在于能够将中央部位所受冲击载荷较均匀地传递到其他梁上，从而增大了结构整体的承载能力。此外，网格规格设计为2.5*2.5cm，保证了小钢球不会漏下，而采取2.5cm的垂度能起到缓冲作用。

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第八届结构设计大赛

结构 支柱 截面图 规格 10*10mm 长度 数量 300mm 4 梁 10*10mm 300mm 4 网状结构 300*300mm 1

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第八届结构设计大赛

利用solidworks模拟的机构效果图：

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