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關注創建者：kingbob 創建時間：2015-12-26
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追風逐電| Simpack在風電行業的聯合仿真應用
追風逐電| Simpack在風電行業的聯合仿真應用 適用人群：面向風電與海洋工程行業的多體動力學工程師，對Simpack有一定的基礎知識，想了解Simpack與HydroDyn耦合框架方面的水動力分析。
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【直播回放】海上漂浮式風電機組一體化仿真
1、漂浮式風電浮體設計的主要內容 2、漂浮式風電浮體一體化仿真建模和一致性審查浮式機組 3、漂浮式風電浮體Bladed和Aqwa聯合仿真計算
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風電的實例教程
Senvion：在2017年重返全球10大風電整機商排行榜，這歸功于其在德國國內市場的強勁增長。其余排名前10位的風電整機商均為中國企業。
此外，中國五大風電整機商聯合動力、中國海裝、上海電氣、湘電風能和東方風電也赫然在列。
中國的風電在世界風電格局上，已經占有非常重要的地位，但在技術上，仍然處于落后的地位，特別碳纖維在風電中的應用，相比于國外，仍然有較大的差距。
過去的幾十年，有專家提出市場換技術的設想，但經過實踐發現，這個思路基本上無用，因為真正的技術是買不來的！
參考文獻
[1] 馬曉爽, 高日, 陳慧. 風力發電發展簡史及各類型風力機比較概述[J]. 應用能源技術,2007(9):24-27.
[2] 杜朝輝, 胡丹梅. 風力發電的歷史、現狀與發展[J]. 電氣技術,2004(10):5-13.
[3] 代齊. 風力發電機發展簡史[J]. 中外能源,2008(4):23-23.
[4] 劉峻豪. 風力發電的發展歷史、現狀及趨勢綜述[J]. 財訊,2017(3).
來源：嚴說一點
展開 王霽雪：目前，我國已成為世界第一大風電整機裝備生產國，產量占全球的一半以上，風電機組目前具備實現整機90%以上的國產化水平，在風機制造、風電場開發建設、運行維護等方面形成了完整的產業體系，大功率機組主軸軸承、超長葉片等關鍵部件不斷取得突破，在機組大型化、漂浮式風電等方面甚至實現了對國外先進水平的反超。
世界風能協會副主席，中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖表示，當前，我國風電產業實現了由“跟跑”“并跑”向“領跑”的巨大跨越。
秦海巖：比如說最反映風電機組的一個重要技術指標就是單機的容量，中國以前從百千瓦到1兆瓦、3兆瓦、5兆瓦到10兆瓦，基本上我們是跟著國外的企業在跑，到后來并跑，到這兩三年，我們已經到了引跑的階段，比如16兆瓦是中國最早實現的產業化，馬上今年年底我們要生產制造18兆瓦的風機，到25年我們預計單機20兆瓦的風機也會下線，包括其他的技術指標，比如說適用低風速地區、高海拔地區，適應臺風的風電機組，適應高寒的風電機組，這些技術我們都是領先全球的，所以基本上從技術的先進性角度來說，我們已經進入了一個無人區，我們也引領了全球風電的發展。
近10年來，風電項目單位千瓦造價從8000元降至4000元左右，降幅約50%。秦海巖強調，正是由于中國市場的帶動，才讓風電變成了既清潔又便宜的電種。
秦海巖：風資源豐富的地區新疆內蒙古這樣的地方，我們可以做到兩毛錢一度電成本，在海上風電近海我們做到三毛錢，那已經是比火電都要便宜的電力，是最便宜的電力了。預計到2025年，我們還可以把風電成本進一步的降低。在新疆、內蒙古這樣風資源豐富的地區，我們可以把風電做到一毛錢，在湖南、湖北、河南，這種中東南部風資源差一點的地方，我們可以把風電成本做到兩毛錢，海上風電100公里左右這些深遠海的地區，我們可以做到3毛錢。
展開 總結
當然目前還有疑問，碳纖維用在風電上會不會太貴？而從風電機組的生命周期來看，碳纖維的應用將會更有優勢。因為葉片輕了，相應配套的設施如傳動設備沒有必要做的大，塔筒也可以做小一些，同時運輸、安裝也變得更容易了，而且更小的風可以推動葉片，而且葉片本身消耗的能量也少可以發更多的點...因此如果綜合考慮，將會意義更大。碳纖維目前四個領域應用最多，風電、航空航天、汽車和體育用品，2016年風電領域的用量首次超過航空航天成為首位，說明碳纖維在風電領域應用前景非常廣泛，但目前碳纖維在風電中的應用主要集中在國外，國內許多還存在一些技術瓶頸。目前國內有光威復材和澳盛科技，通過技術突破，實現了風電用碳纖維拉擠板材的批量化生產，為維斯塔斯提供產品。
展開 目前各個風電整機廠商做傳動鏈分析的工程師相對還是比較少的，屬于稀缺型工程師，有志于進入風電行業的工程師可以考慮提前學習相關內容。面對越來越嚴峻的就業形式，風電大廠的招聘要求也越來越高，精通流體軟件，精通結構軟件都不一定成為風電大廠的敲門磚，但是會做傳動鏈分析，那絕對是敲門的大鐵錘！而想要學會風電傳動，首先要了解Simpack軟件。
此篇文章也是出于近期技術鄰收到了眾多用戶朋友的反饋，為能提供給技術鄰的CAEer們高效的學習途徑，本次技術鄰邀請了孫一凡老師為我們帶來一篇《simpack在風電行業的應用》文章，同時5月30日也為大家準備了一場相關直播《Simpack在風電行業的聯合仿真應用—基于案例介紹Simpack軟件聯合水動力學軟件Hydrodyn進行耦合分析的方法》，直播詳情可見后文。
文章載入中...
作者：孫一凡 能源電力·有限元技術工程師
專業從事有限元仿真17年，目前就職于排名第一的風電上市企業，
主要從事：結構部件強度計算，疲勞強度計算，傳動鏈計算，通風散熱流體計算，結構拓撲優化等工作。對軸承建模仿真方法，螺栓疲勞有限元計算有深入研究。
正文：技術鄰的朋友大家好，筆者大概2018年因偶然的機緣進入風電行業。其實當時另一款動力學軟件Adams在國內已經得到廣泛應用，那么為什么Simpack作為一匹“黑馬”能夠興起？
那是因為2018年大型風電機組行業還屬于新領域，很多技術依然是借鑒國外做法。
展開 特別是制造超大型風電機組所需葉片，必須使用輕而強、剛而硬的高性能碳纖維復合材料，保證結構強度的同時避免葉片在風載作用下發生大變形甚至撞擊風車支柱。風電機組的大型化和海上化都將極大地拉動對碳纖維葉片的需求增長。據統計2017年，風電葉片依然是碳纖維第一大應用領域，其消費占碳纖維總需求量的23.5%。
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核心驅動因素
· 高端制造升級：新能源汽車（電動化、輕量化、智能化）、航空航天（大飛機、商業航天）、風電（大型化、海上風電）、機器人（工業 / 人形）等領域，對系統級動力學仿真需求激增，Adams 作為核心工具深度綁定行業增長。
拼接式平臺由多塊平臺組合而成，可以無限延伸，廣泛應用于風電、船舶、工程機械制造等需要超大工作面的領域。
三、按精度等級分類
依據國家標準GB/T 22095，鑄鐵平臺分為四個精度等級。0級代表比較高精度，主要用于計量室、實驗室等超精和密場合。1級為高精度，常見于工具車間和精和密檢驗。2級是普通精度，用于一般檢驗和車間使用。3級精度較低，主要用于劃線、粗裝配等工作。
風電與軌道交通：用于大功率發電機的測試，先進的平臺還能將測試中產生的電能回饋電網，節約超過65% 的能耗。
科研教育：高校和研究所用它進行前沿電機技術的研發與驗證。
[6]
3.噪聲仿真
氣流經過鈍體如建筑物、橋塔、風電機組時，會產生顯著的空氣動力學噪聲（氣動噪聲或風噪聲）。此類噪聲源于復雜的流動現象，尤其是湍流及其相互作用（渦脫落、撞擊等）。準確預測該噪聲涉及復雜的技術路徑：需利用CFD計算得到的非穩態流場數據（速度、壓力脈動），作為聲學仿真的激勵源。
（二）30-50t超重型重載場景
此類場景多見于大型沖壓機、重型數控機床、礦山減速器安裝、風電齒輪箱檢測等，設備噸位大、部分為集中載荷，對平臺的剛性和穩定性要求高。對應的臺面厚度需升級至200mm-300mm，若設備存在局部集中載荷，需在對應位置額外加厚臺面20mm以上，避免單點壓力過大導致臺面凹陷。
從風電設備的大型構件對接，到航空航天的微型零件組裝，從機床部件的精拼接，到儀器儀表的校準調試。
裝配平臺的平整表面如同工業生產的“標準坐標”，為每一個工件提供穩定、統一的支撐基準，杜絕因基準偏差導致的部件錯位、運行異響、精度不達標等問題，從源頭保障裝配質量的一致性與可靠性。
性能與應用
大型鑄鐵平臺：
核心用途：主要用于大型或重型設備的裝配、風電/船舶/工程機械制造以及重載測試。
材質承載：多采用高強度材質（如HT300），帶有加強筋結構，可承載數十噸甚至上百噸的重量。
靈活性：拼接式平臺可按需無限擴展，特別是帶T型槽的平臺，固定大型工件非常方便。
普通鑄鐵平臺：
核心用途：主要用于常規零件的檢測與劃線、中小型設備的裝配以及鉗工操作。
例如，風電設備軸承座與主軸裝配時，需在平臺上測量兩者的平面度偏差，確保運轉時的同心度
焊接鉚接工藝輔助：對于大型金屬結構件，鑄鐵平臺可作為焊接鉚接的基準工作臺，利用其剛性和穩定性防止工件在焊接過程中因受熱變形導致的尺寸偏差
2. 質量檢測領域：精度測量與誤差判定
鑄鐵試驗平臺是計量檢測環節的“標準基準面”，廣泛用于測量工具的校準和零件精度檢測。
這種設計的優勢十分明顯：一方面，它無需做成大型的整體平臺，通過多塊拼接即可形成數十米甚至更長的超大面積平面，滿足了風電、船舶、航天等領域對大型工件裝配檢測的需求。另一方面，這種模塊化結構大大降低了制造、運輸和安裝的難度，不僅節省了材料成本，還能根據車間實際布局進行靈活調整，有效利用了空間。
二、 材質優良，確保長期穩定
地平鐵的優異性能源于其扎實的材質與科學的工藝。
五、應用場景
鑄鐵測試平臺廣泛應用于以下領域：
機械制造：零部件精度檢測、機床導軌校準
汽車工業：發動機、變速箱等核心部件的性能測試與裝配
航空航天：精和密零部件的檢測與裝配定位
能源與軌道交通：風電設備、軌道配件的檢測與調試
計量與實驗室：作為基準平臺，用于量具校準與精和密測量
六、材料對比
與花崗巖平臺相比：鑄鐵平臺韌性較好，抗沖擊性能更優，邊角不易崩裂；可進行開槽
