是由支撑条件决定的系数,对于风力机塔筒而言,一般情况下可取值。
根据GL2010认证规范,按照正应力分量的比例,对缩减系数Cx进一步修正为
(11)
定义无量纲参数,其值与塔筒的理想轴向屈曲应力及塔筒材料的屈服应力有关,数学表达式为
(12)
值得注意的是,当塔筒材料采用Q345钢时,值随薄壁厚度的变化而变化。
实际轴向屈曲应力数学表达式为
(13)
式中为轴向折减系数,折减系数考虑了几何缺陷、材料非线性等因素,其取值分为一般敏感性和高度敏感性两种情况。由于塔筒各截面应力主要由弯矩正应力决定,一般情况下,可按照高敏感性对取值,其数学表达式为,
(14)
实际轴向屈曲应力的数学表达式为
(15)
式中为材料局部安全系数,其数学表达式为
(16)
剪切屈曲强度计算流程同上述过程类似,这里将不再一一赘述,详细过程可参考DIN18800-4。
对于屈曲分析结果的判断,通常采用组合判断方式,其数学表达式为
(17)
由式(17)可知,组合判断可将剪应力屈曲强度视为对正应力屈曲强度的一种修正。组合判断式具有简单易行、综合判断的优点,本文将采用组合判据对屈曲进行判断。
1.3 折减因子工程算法
考虑到塔筒底部门洞结构,GL2010规范对壳体屈曲计算方法进行了修正。对于边缘加固的圆弧形门框,屈曲应力需要根据折减因子C1修正,C1根据门框形式取值,其数学表达式为
(18)
式中A1和B1均为影响系数,当塔筒材料为Q345钢材时,其取值如表1所示给出。如图1所示,表1中表示门框沿塔筒周长的孔径角。式(19)需要满足的条件包括:1.;2. 孔径角;3. 为门框宽度,则门框高宽比。