目前，风能已迅速发展为绿色能源。着风能装机容量的增加，风能市场价格竞争的日益激烈以及山地森林中风电场的数量增加，成本降低已成为大规模发展可再生能源的关键。电场制冷机组大规模结构开发的速度，性能提高和成本降低受到了越来越多的关注。

　　国的风能生产机械行业起步较晚，并且正在使用进口技术生产数个大型风力发电装置，并且需要对风力发电行业的关键组件进行重大改进。能存储单元。体建筑（例如主体建筑）的结构优化是创新设计和降低风力发电机冷库成本的唯一途径。果，用于风力涡轮机的冷藏单元的制造商对关键部件（例如大型机）的结构优化要求越来越高。本文中，我们研究了兆瓦级风力发电机冷库机组主要结构的结构优化：采用OptiStruct形状优化方法改进了风力发电机组的结构设计。主结构中，HyperMorph预先定义了优化区域的形状变化，然后定义了形状设计变量并设置了优化的相关响应。约束和目标来解决表单的优化。设结构性能保持不变或得到改善，则达到了减轻重量和降低制造成本的目的。前，最常用的求解优化算法是Altair数学编程方法，有限元软件Optistruct使用双凸编程方法来建立近似模型，并自动选择近似方法来求解。优化模型进行显式近似。
　　化软件。于有限元方法的优化问题还需要对有限元分析进行预处理，计算和后续处理，这不仅必须建立有限元模型，而且还必须定义优化问题。形式，还可以对优化变量进行敏感性分析。定优化变量对结果的影响程度，以有针对性的方式改进模型。化结构的过程如图1所示。于优化了主机架结构以减轻重量，因此省略了概念设计阶段。进行结构优化设计之前，首先要建立几何模型，然后使用HyperMesh建立主框架的有限元网格模型。虑到速度和计算时间的限制，为了同时满足计算精度和计算速度的要求，在对主机进行有限元建模之前，合理简化了主机的几何模型，主要是：忽略到处都有过渡假期。略主机上的所有螺栓孔。些假设对主机的重量和刚度没有重大影响，并且可以完全保证计算的准确性。

　　建立了旋转和偏航假体，主机架和塔架通过花边轴承连接。
　　框架由HyperMesh中的Tretra三维实体进行网格划分，而车床和偏航系统则以六面体为单位进行网格划分。点保持单元（MPC）在轮毂与发电机和主机之间传递力，而MPC单元用于握住主机的四个角以防止主机旋转。个和GAP单元来模拟轴承。
　　拟真实条件。机架模型如图2所示。

　　力涡轮机冷库单元的结构和坐标系如图3所示。结构优化分析中，建筑物的极限载荷使用软件根据风速模型和GL 2010版中指定的制冷单元运行条件计算风能存储单元叶片负载模拟。1中显示了用于主机架静态载荷的部分极限载荷数据。

　　机架载荷分别应用在轮毂的局部坐标系中。须根据初始状态（载荷，力）评估和定义结构优化变量的定义。此，必须首先根据输入条件计算模型的强度。定工作条件的计算结果在图5中示出。4.以上分析表明，在此条件下，初始模型的最大应力为72.89 MPa，最远材料的屈服应力为200 MPa，优化余量为足够了。风冷存储单元中，主框架的主框架还配备有其他组件。此，不容易对主机架的结构进行大的调整。OptiStruct软件包括多种结构优化方法：拓扑优化，形状优化，形状优化和尺寸优化。
　　冷式蓄冷器的主机架是具有典型形状特征的铸铁结构：它不改变原始的铸造工艺，结合了原始的装配边界条件，消除了优化设计阶段使用的拓扑，并选择形状优化方法以减轻重量。化优化的目标是在不改变主机架整体刚度的情况下最大程度地减轻重量，从而降低成本并提高效率。据模型分析的初步结果，事先评估了模型设计的冗余性和弱势位置，根据Hypermesh中的Hypermorph函数定义了设计变量，如下所示。
　　计变量值的范围可以根据优化结果进行调整。结构必须无干扰，外部结构的组装条件保持不变，并且网格不变形。了优化减重，可以选择土壤框架的体积或质量作为目标。本文中，选择主体框架的体积作为优化目标，并以质量为约束条件，即V，最小值优化主机架形状的约束包括过程约束和性能约束。状变量的定义限制了工艺约束，例如接地的底盘接口和轴承，轮毂，模型对称性以及最小和最小铸件厚度。了获得足够的主机架强度，本文档中定义的性能约束是应力，Von Mises的上限为180 MPa。

　　
　　量上限为8.73 t，以控制优化方向。OptiStruct具有全局优化功能，该功能可自动为不同的设计变量选择不同的初始设计值，并执行全局优化以避免仅获得最佳的局部解。文档选择初始设计值优化集的结果。6和图7分别显示了主机的壁厚变形云图和主机的体积优化曲线，可以看出主机厚度的优化灵敏度。
　　机皮带比较大。据优化过程，选择与初始模型计算相同的条件来分析优化结果的强度，冷库安装即：最大应力为79.39 MPa（请参见图8），最大应力为。1.795毫米（见图8）。
　　化可提供多组设计变量的组合结果，可实现约25％的重量损失。文选择了一组设计变量，用于随后的结果分析。要满足压力，总重量损失为1.73 t，重量损失为24.7％（更多信息，请参见表2和3）。于OptiStruct形状优化功能，基于原始铸造工艺，组件的边界条件和主机架的整体刚度，以及每个设计变量的灵敏度分析执行主机架的优化以减轻重量。形值不仅符合GL规范的设计要求，而且还保持了足够的安全系数，大大减轻了主机架的重量，降低了制造和运输成本，并进一步改善了机壳的耐用性。轻体重。
　　了满足储能单元制造商的实际需求，对储能主框架进行了结构优化，并在储能设计中进行了探索性工作。风能储能单元的关键部件进行了优化，冷库安装并为公司提供了关键结构的优化设计。法和方法对于优化设计和降低风能冷库机组关键部件的成本至关重要。
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