使用Ansys Cloud和Ansys Mechanical, Liftra设计用于风力涡轮机安装的“爬升起重机”快5倍

挑战

传统的起重机体积庞大，价格昂贵，需要一组卡车将起重机运到现场，并在风电场的安装区域之间移动。为了设计一种更小的“爬升式”起重机，减少地面空间，只需一辆卡车就可以移动到下一个安装地点，Liftra的工程师需要确保塔架元件不会被施加的爬升力(包括塔架和法兰上的载荷以及夹力)压碎。

工程解决方案

Liftra的工程师在Ansys Cloud和他们自己的工作站上进行了有限元结构模拟，以执行在组装风力涡轮机的长塔架上安装起重机并爬上塔架时所涉及的载荷的静态模拟。他们运行了线性材料模型和非线性材料模型，对塔楼进行了弹性/塑性分析，以确定起重机是否会对塔楼造成永久性变形，如果会，会造成多大程度的变形。

线性材料模型在Ansys Cloud中运行在微软Azure的HC虚拟机上，该虚拟机具有44个Intel至强白金8168处理器内核。该模型包括180万个节点，其中有许多非线性接触(超过100个摩擦接触)。使用Ansys Cloud，模拟在1小时内完成，而在公司工作站则需要5小时，速度提高了5倍。

好处

• 有限元模拟证实，LT1500起重机爬升塔架不会造成风机塔架变形。
• 能够将这些大型模型设置为Ansys Cloud上的单个模拟，可以实现更好更安全的设计。Liftra的工程师可以在同一个模拟中完成所有工作，而不是将分析分成多个模拟并计算界面力。
• 最好的模拟设置是Ansys Cloud、Ansys Elastic Licensing和Liftra自己的许可的组合。我们在西班牙和丹麦都设有设计办公室，所以我们能够借用授权，避免等到别人完成模拟后才开始创造新内容。
• 一项成本分析显示，Liftra维护自己的本地集群存在许多障碍。这些成本包括维护成本、支付员工管理集群的费用，以及额外许可证的需求。使用Ansys Cloud更便宜，同时提供更高的计算能力;它们可以以几乎无限的功率运行许多并行工作。