使用Ansys Cloud和Ansys Mechanical, Liftra设计的“爬升起重机”用于风力涡轮机安装速度快5倍

挑战

传统的起重机既大又贵，需要一队卡车将起重机移动到风力发电场的现场和安装区域之间。在设计一种更小的“爬升”起重机时，它将占用更少的地面空间，只需要一辆卡车就可以移动到下一个安装地点，Liftra工程师需要能够确保塔架元件不会被施加的爬升力压碎，包括塔架和法兰上的负载，以及夹力。

工程解决方案

Liftra工程师在Ansys Cloud和他们自己的工作站中进行有限元结构模拟，对组装过程中起重机附着并爬上风力涡轮机长塔时所涉及的载荷进行静态模拟。他们对塔身进行了线性材料模型和非线性材料模型的弹性/塑性分析，以确定起重机是否会对塔身造成永久性变形，如果是的话，会造成多大的变形。

线性材料模型运行在Ansys Cloud上的Microsoft Azure的HC虚拟机上，该虚拟机具有44个Intel Xeon Platinum 8168处理器核。该模型包括180万个具有许多非线性接触(超过100个摩擦接触)的节点。使用Ansys Cloud，模拟在1小时内完成，而在公司工作站需要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引起风机塔架的任何变形。
• 能够将这些大型模型设置为在Ansys Cloud上运行的单个模拟，可以实现更好、更安全的设计。Liftra工程师无需将分析拆分为多个模拟并计算界面力，而是可以在同一个模拟中完成所有工作。
• 最佳的模拟设置是Ansys Cloud、Ansys Elastic Licensing和Liftra自己的许可证的组合。对于西班牙和丹麦的设计办公室来说，能够借用授权是非常有用的，并且可以避免等到别人完成模拟游戏后才开始新内容。
• 一项成本分析揭示了Liftra维持其内部集群的许多障碍。这些成本包括维护成本、支付管理集群的员工以及额外许可证的需求。使用Ansys Cloud的成本更低，同时提供更高的计算能力;它们可以以几乎无限的能力运行许多并行作业。