專利名稱：用于風(fēng)力塔架部件的結(jié)構(gòu)形狀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體涉及風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)部件的形狀。
背景技術(shù)：
如圖1所示，在風(fēng)力行業(yè)中，空間框架風(fēng)力塔架10可包括多個塔架支腿，它們被稱為空間框架塔架支腿13。空間框架塔架支腿目前使用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形狀制成。例如，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)塔架支腿可由角鐵、工字梁、管道以及包括可容易地獲得的截面形狀的其它結(jié)構(gòu)制成。 用作塔架支腿的兩種最常用的形狀是角鐵和管道。參照圖2和3，將了解，針對塔架支腿13使用管道20允許使用單個結(jié)構(gòu)部件，即該管道20。使用單個結(jié)構(gòu)部件消除了必須組裝具有足以經(jīng)受和承受風(fēng)力塔架中將會遇到的載荷的形狀的結(jié)構(gòu)支腿的復(fù)雜性。將了解，管道20沒有可用作額外的連接點的足夠的結(jié)構(gòu)，額外的連接點在支腿的長度的上上下下都需要。典型地，為了在管道制成的支腿上產(chǎn)生這些額外的連接點(一個實例將用于將支撐件連接到支腿部件)，部件或角撐板22在沈處被焊接到管道20的側(cè)面。 雖然在其它行業(yè)中沒有很大的問題，但焊接在用于支承風(fēng)力渦輪的塔架中是嚴(yán)重的弱點， 且為了克服由于焊接引起的疲勞弱點，結(jié)構(gòu)部件的壁厚增加，這會提高設(shè)計成本?，F(xiàn)在參照圖4和5，將了解，通過對塔架支腿13使用角鐵設(shè)計，可在不需要焊接的情況下產(chǎn)生支腿13。但是，在這樣的設(shè)計中，單個角鐵40不足以或者不能理想地用于塔架支腿，因此支腿13需要或者針對它產(chǎn)生了"構(gòu)建的"結(jié)構(gòu)形狀-通過將多個角鐵40用螺栓連接在一起來產(chǎn)生如圖4所示的新的形狀。這樣的設(shè)計對結(jié)構(gòu)增加了成本和復(fù)雜性，但是也避免了焊接的需要，焊接可在風(fēng)力塔架中產(chǎn)生弱點。隨著風(fēng)力需求在世界上的增長，存在對于開發(fā)這樣的用于風(fēng)力渦輪的塔架結(jié)構(gòu)的需要該結(jié)構(gòu)更加成本高效，且還降低了所需要的原材料的量。本公開將描述提供了這樣的優(yōu)點以及其它優(yōu)點的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
空間框架塔架中的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件之一是支腿。通常，塔架將需要具有至少三個支腿。支腿的截面將取決于許多因素，例如塔架的預(yù)期功能以及預(yù)期需求。存在許多種設(shè)計， 它們在該行業(yè)中針對柵格塔架來實施。將在本文中提供本公開的優(yōu)于該行業(yè)中的現(xiàn)有的支腿截面的優(yōu)點，以及為了最大化這樣的優(yōu)點將考慮的參數(shù)?，F(xiàn)有的塔架中的支腿設(shè)計是管狀的。角撐板焊接到管狀的管道上且該管道通過交叉支撐件連接到角撐板中。這種設(shè)計的缺點在于角撐板必須焊接到塔架支腿上，而這可能會在支腿中導(dǎo)致疲勞問題。圖2顯示了角撐板沿著管道的長度不連續(xù)，且在它們之間存在間隙，因為角撐板設(shè)計成僅僅為了支承交叉支撐件，而它們不會通過它們來傳遞軸向載荷和彎曲載荷。因此是管道支承了所有的軸向和彎曲載荷。這會增大塔架的總體重量。因此存在這樣的需要消除角撐板中的焊接，且同時降低塔架的重量。這就引起了本公開，如下文進一步論述。在緊記必須克服現(xiàn)有的塔架截面的限制的情況下設(shè)計下一代截面。下一代的支腿可以這樣的方式來設(shè)計來自結(jié)構(gòu)的法蘭用作用于交叉支撐件的支承件，且還有助于傳遞軸向和彎曲載荷。換言之，這種合乎需要的特征消除了對于焊接到塔架支腿上的角撐板的需要。本公開的一種合乎需要的屬性是消除塔架支腿中的焊接接頭。因為塔架的法蘭用作用于軸向和彎曲載荷的載荷路徑，可減小截面面積，這又會降低塔架的質(zhì)量。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，且其中，所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且 (該結(jié)構(gòu)部件)進一步包括平坦部分。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中所述平坦部分設(shè)置在所述凸出部分與所述凹入部分之間。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中所述平坦部分設(shè)置在所述法蘭部分之間。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，還包括多個平坦部分。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中所述凹入部分鄰近法蘭。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中慣性矩與截面的面積之間的比在從大約25到大約300in2的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中慣性矩在從大約800到大約IOOOOin4的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中慣性矩在從大約1500到大約4500in4的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的面積在從大約30到大約210in2的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的面積在從大約50到大約IlOin2的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面是不對稱的。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面關(guān)于軸線對稱。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中，該結(jié)構(gòu)部件由越過該截面的長度通過緊固件結(jié)合在一起的不止一個節(jié)段形成。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中該結(jié)構(gòu)部件由僅僅一個連續(xù)的材料件形成。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中法蘭部分的長度在截面的總周長的從大約5%到大約25%的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中法蘭部分的長度基本為截面的總周長的約10%到15%?！獋€實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中法蘭之間的角度取決于將要在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)中使用的支腿的數(shù)量。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中，所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中法蘭之間的角度是180度乘以最終的塔架結(jié)構(gòu)中的支腿的數(shù)量減去2的乘積，且其中，該乘積然后除以2與最終的塔架中的支腿的數(shù)量的乘積。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的寬度與框架部分的周長之間的比在從大約0.8到大約0. 15的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的寬度與框架部分的周長之間的比基本為大約0. 02到0. 35。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中凹入部分具有小于截面的任何部分的厚度的五倍但大于該厚度的曲率半徑。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中凸出部分具有等于或大于截面的任何部分的厚度的曲率半徑。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度在從大約0.25到大約1. 125英寸(in)的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度在從大約0. 375到大約1英寸的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度在從大約0. 4375到大約0. 875英寸的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度與周長的比在從大約0. 003到大約0. 02的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度與周長的比在從大約0. 005到大約0. 01的范圍中?！獋€實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度沿著支腿的長度恒定。
一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的厚度沿著支腿的長度變化。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中，形成于所述法蘭部分和所述框架部分之間的角度在大約160 度與盒部分的截面的寬度的一半多(one over half)的大約反正切之間的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中，形成于所述法蘭部分與所述框架部分之間的角度在大約110 度與大約70度之間的范圍中。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件； 且進一步包括平坦部分，其中，形成于所述法蘭部分和所述框架部分之間的角度為大約90 度。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其在該形狀的大約深度尺寸，長度(1)與盒形框架的大約周長之間具有0.5 > (1/盒周長)>0.2的比。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括最優(yōu)選在0. 33左右的平坦部分?！獋€實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的外周長在從大約50英寸到大約130英寸的范圍中。
一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其中截面的外周長在從大約60英寸到大約100英寸的范圍中?！獋€實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括由金屬制成的平坦部分。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括通過金屬成型過程制造的平坦部分。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其使用折彎(break press)成型過程由鋼板制成。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其使用折彎成型過程由盤管制成。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其使用冷軋成型過程由鋼板制成。一個實施例可包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件；且進一步包括平坦部分，其使用冷軋成型過程由盤管制成。一種風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。
一種風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間；且(該風(fēng)力塔架)具有包括所述結(jié)構(gòu)部件的至少三個支腿。一種風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間；且具有包括所述結(jié)構(gòu)部件的五個支腿。一種風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述結(jié)構(gòu)部件還包括設(shè)置在其上以用于聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。一種組裝風(fēng)力塔架的方法，其中塔架的豎直高度由區(qū)段制成，且區(qū)段在各個結(jié)構(gòu)支腿處使用螺栓或者焊接接頭聯(lián)結(jié)在一起?！N風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。一種具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件的風(fēng)力塔架，包括多個支腿和多個接頭，且其中， 支腿之間的接頭包括角鐵，角鐵具有平行于支腿的一個面，且該面螺栓連接到結(jié)構(gòu)支腿的端部/頂部上，以及另一個面，其垂直于支腿且螺栓連接到來自相鄰的支腿的另一個角鐵中的平行的面。一種風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。一種具有多個支腿的風(fēng)力塔架，其中，最高的區(qū)段中的支腿與塔架頂部之間的接頭使用角鐵，角鐵具有平行于支腿的一個面，且該面螺栓連接到結(jié)構(gòu)支腿的頂部上，且垂直于該支腿的另一個面直接或者利用它們之間的板而螺栓連接到塔架頂部的底部中的平行的面。一種風(fēng)力塔架，其具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。一種結(jié)構(gòu)塔架，其中，最下面的區(qū)段中的支腿與地面之間的基礎(chǔ)接頭使用L支座產(chǎn)生，L支座具有一個平行于支腿的面，并且螺栓連接到結(jié)構(gòu)支腿的底部，且另一個面垂直于支腿并且螺栓連接到地面(直接通過支柱或者利用它們之間的板)。一種具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件的風(fēng)力塔架，該結(jié)構(gòu)部件包括多個帶法蘭的狹窄 (strait)部分(其中該結(jié)構(gòu)部件形狀可由以上所述的參數(shù)控制)，以及兩個法蘭和3個曲面。慣性矩與面積之間的比介于大約50和大約400in2之間，且更優(yōu)選在從大約60到大約200in2的范圍中。在以上利用η = 3限定且由以上所論述的參數(shù)控制的結(jié)構(gòu)形狀可包括2 個法蘭，4-6個曲面以及1個平面。截面可看起來類似具有兩個法蘭的U-形。慣性矩與面積之間的比可在大約50與大約400in2之間的范圍中，且還可在從大約60到大約200in2的范圍中。以上利用η = 5限定的且由以上的參數(shù)控制的結(jié)構(gòu)形狀包括2個法蘭、4個曲面和 3個平面。截面看起來類似具有兩個法蘭的C-形。慣性矩與面積之間的比在從大約50到大約400in2的范圍中，并且還可在從大約60到大約200in2的范圍中。一種將用于結(jié)構(gòu)塔架中的主支承支腿部件的結(jié)構(gòu)形狀，其中，該結(jié)構(gòu)形狀包括具有兩個側(cè)法蘭的結(jié)構(gòu)形狀，每側(cè)一個，側(cè)法蘭的平面之間的內(nèi)角為從大約105度到大約120 度，該結(jié)構(gòu)形狀并非組裝的或者構(gòu)建的形狀，而是一件連續(xù)的材料，使得線平行于側(cè)法蘭且關(guān)于該形狀的最外面的點相切而繪制，使得最靠近法蘭的切線側(cè)上的任何東西都將與結(jié)構(gòu)形狀發(fā)生接觸，且與法蘭相對的切線側(cè)上的任何東西都將不與結(jié)構(gòu)形狀接觸或者干涉，其中分開切線與側(cè)法蘭的平面的垂直距離大于側(cè)法蘭的截面區(qū)域的寬度，且其中，結(jié)構(gòu)形狀的幾何形狀可由五個主變量限定，并且截面面積和慣性矩兩者可通過使用對這五個變量的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)和優(yōu)化。一種結(jié)構(gòu)形狀包括五個平坦的面板區(qū)域，該面板區(qū)域包括左側(cè)法蘭，右側(cè)法蘭，左通道壁，右通道壁和通道底部。一種結(jié)構(gòu)形狀，其中分開切線與側(cè)法蘭的平面的垂直距離比側(cè)法蘭的平坦面板的寬度大、在其從大約140%到大約150%的范圍中。一種結(jié)構(gòu)形狀，其中，該側(cè)法蘭具有在整個結(jié)構(gòu)形狀的總平坦面板寬度的大約 10%與大約17%的范圍中的平坦面板寬度。一種結(jié)構(gòu)形狀，其中通道底部平坦面板和側(cè)通道壁之間的角的內(nèi)彎曲半徑為從結(jié)構(gòu)形狀的厚度的大約兩倍到大約四倍。一種結(jié)構(gòu)形狀，包括可用于支承風(fēng)力渦輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)塔架，其中該塔架包括五個豎直結(jié)構(gòu)支腿，且豎直結(jié)構(gòu)支腿根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀制造?！N結(jié)構(gòu)塔架，其中塔架的豎直高度以區(qū)段來制造，且區(qū)段在各個結(jié)構(gòu)支腿處利用結(jié)構(gòu)形狀的三個到五個平坦面板區(qū)域聯(lián)結(jié)在一起。一種以上所限定的結(jié)構(gòu)塔架，其中支腿之間的接頭通過使用滑動臨界摩擦接頭 (該接頭產(chǎn)生于外部聯(lián)結(jié)板與結(jié)構(gòu)支腿之間)和結(jié)構(gòu)支腿與內(nèi)部聯(lián)結(jié)板之間的第二摩擦界面(其中摩擦通過使用拉伸螺栓而產(chǎn)生)而產(chǎn)生?！N結(jié)構(gòu)塔架，其中支腿之間的接頭通過使用外部聯(lián)結(jié)板、結(jié)構(gòu)支腿以及內(nèi)部聯(lián)結(jié)板而產(chǎn)生，其中三個板利用干涉螺栓聯(lián)結(jié)在一起，且干涉螺栓處于雙剪切，且板之間的平移運動由于干涉配合而被截獲?！N以上所限定的結(jié)構(gòu)塔架，其中在區(qū)段組裝到彼此上時平衡塔架的能力通過結(jié)合摩擦接頭使用干涉配合接頭(兩者)來產(chǎn)生，其中，在支腿之間的選定的接頭處設(shè)計到塔架中的摩擦接頭允許調(diào)節(jié)各個塔架支腿關(guān)于彼此的相對排列。一種如以上所限定的結(jié)構(gòu)塔架，其中在區(qū)段組裝到彼此上時平衡塔架的能力通過使用聯(lián)結(jié)板組而產(chǎn)生，其中各個組在用于聯(lián)結(jié)到第一結(jié)構(gòu)支腿上的孔和用于聯(lián)結(jié)到第二結(jié)構(gòu)支腿上的孔之間的距離上具有遞增的差異?！N如以上所限定的結(jié)構(gòu)塔架，其中存在焊接到結(jié)構(gòu)支腿的端部上的法蘭，其中，該法蘭垂直于支腿的軸線，且來自鄰接的支腿的法蘭平行且通過使用拉伸螺栓接頭設(shè)計而螺栓連接在一起。一種如以上所限定的結(jié)構(gòu)塔架，其中存在螺栓連接到結(jié)構(gòu)支腿的端部上的法蘭， 其中法蘭面垂直于支腿的軸線，且來自鄰接的支腿的法蘭平行且通過使用拉伸螺栓接頭設(shè)計而螺栓連接在一起。


通過考慮結(jié)合附圖所提供的后面的詳細(xì)描述，本公開的特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中圖1是空間框架風(fēng)力塔架的示意圖；圖2是管道角撐板支腿部件的示意圖；圖3是管道角撐板支腿部件的示意圖；圖4是角鐵截面的示意圖；圖5是組裝的支腿部件的示意圖；圖6是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖7是由單個材料形成的結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖8是具有圓形框架部分的結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖9是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖10是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖11是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖12是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖13是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖14是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖15是結(jié)構(gòu)風(fēng)力塔架的截面的示意圖；圖16是示出了角度尺寸的計算的示意；圖17是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖18是結(jié)構(gòu)部件的截面的示意圖；圖19是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖20是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖21是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖22是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖23是截面研究結(jié)果的圖示；圖M是截面研究結(jié)果的圖示；圖25是拼接結(jié)構(gòu)部件的方法的示意圖；圖沈是用于拼接結(jié)構(gòu)部件和對結(jié)構(gòu)部件加墊片的方法的示意圖；圖27是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖觀是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖四是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖30是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意1
圖31是拼接結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖32是將頂環(huán)連接到風(fēng)力塔架上的示意圖；圖33是改進的結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖34是改進的結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖35是改進的結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖36是改進的結(jié)構(gòu)部件的示意圖；圖37是改進的結(jié)構(gòu)部件的示意圖；以及圖38是改進的結(jié)構(gòu)部件的示意圖。
具體實施例方式為了促進理解根據(jù)本公開的原理的目的，現(xiàn)在將對在附圖中所示的實施例進行參照，且將使用特定的用語來描述它們。然而，將理解，并不意圖由此限制本公開的范圍。本文中所示的創(chuàng)造性特征的任何備選方案和進一步的修改，以及相關(guān)領(lǐng)域的且理解了本公開的技術(shù)人員通常將想到的本文所示的公開的原理的任何額外的應(yīng)用，將被認(rèn)為在要求保護的公開的范圍內(nèi)。在描述和聲明本公開時，將根據(jù)以下所闡述的限定使用以下術(shù)語。如本文所用，用語"包括"、“包含"、“包括有"、“其特征在于"以及其語義等效體是包括性的或者無限制的用語，它們不排除額外的未提到的元件或方法步驟。參照圖6，將論述與本公開的特征和益處相符的結(jié)構(gòu)部件60。結(jié)構(gòu)部件60可根據(jù)這樣的截面來設(shè)計該截面用于更加遠(yuǎn)離該截面的質(zhì)心來分布組成結(jié)構(gòu)部件60的質(zhì)量。如圖中的截面形式所示的結(jié)構(gòu)部件60可包括框架式部分62和法蘭部分64。法蘭部分64可構(gòu)造有各種附連件，其使得能夠有允許其它結(jié)構(gòu)附連到其上且由此由所述盒部分62支承的結(jié)構(gòu)。實際結(jié)構(gòu)部件60通過使材料基本垂直于所公開的和所論述的在圖中示出的截面延伸而形成。法蘭部分可沿著延伸的框架式部分62的長度為連續(xù)的，或者可由沿著框架式部分的長度固定到框架式部分上的較小的節(jié)段形成。來自用于塔架支腿的結(jié)構(gòu)部件的該實施例的設(shè)計的益處之一是使慣性矩最大，同時使截面面積最小。截面面積確定在第三維的長度上形成該形狀所必須使用的材料的量。 支腿中的總應(yīng)力是由于基本垂直的力引起的軸向應(yīng)力和由于較大的轉(zhuǎn)矩力引起的彎曲應(yīng)力的總和。由于彎矩通常更高，該設(shè)計可由彎曲載荷支配。來自彎矩的應(yīng)力響應(yīng)與慣性成反比，并且由以下等式給出s(y) = M · y/I其中I是第二慣性矩;M是彎矩；而y是距中性軸或質(zhì)心的距離?？赏茢喑觯^大的慣性矩會導(dǎo)致較低的應(yīng)力在整個塔架上傳送和傳播。眾所周知的事實是，慣性矩在質(zhì)量遠(yuǎn)離質(zhì)心而分布時增加，而在質(zhì)量的分布更靠近質(zhì)心時降低。圖7中所示的結(jié)構(gòu)部件70截面的一個實施例的形狀大體上被分成兩個區(qū)域；法蘭或法蘭部分74與盒形的框架部分72。盒形的框架72可進一步分別被分成平面76和凹入 &凸出表面78和79。盒形的框架72可為中心結(jié)構(gòu)，用于對結(jié)構(gòu)部件70提供主支承。延伸而形成法蘭的法蘭74可看起來像附連到結(jié)構(gòu)部件上的〃翼〃，且允許有增加的附連選擇而不用使用可弱化結(jié)構(gòu)部件的焊接。連續(xù)的法蘭74還可在結(jié)構(gòu)部件內(nèi)、在距質(zhì)心或者質(zhì)量中心最大距離處提供支承性結(jié)構(gòu)。換言之，法蘭部分可提供附連器件和結(jié)構(gòu)整體性。在設(shè)計結(jié)構(gòu)部件時，平面76的總數(shù)量可為從2到n，且曲面78和79的總數(shù)量可為從1到m，其中η和m是表示它們的相應(yīng)的對象的量的變量。鄰近法蘭的曲面79是凹形的表面，或者換句話說，凹入表面用作框架形狀的部分72與法蘭74之間的連接件。曲面的剩余部分可凸出。截面的面積可使得結(jié)構(gòu)不會經(jīng)歷由于整體軸向加載而引起的彎曲或者失效，該截面的慣性矩必須使得結(jié)構(gòu)不會由于整體彎矩而失效?？刂菩螤畹膮?shù)應(yīng)當(dāng)優(yōu)化，從而使截面面積最小，同時慣性矩相對于可用的材料而言最大。不存在對該形狀的表面的數(shù)量η的限制。隨著表面的數(shù)量η增加，可能有更多的變化。同時，將了解，該部分的復(fù)雜性成比例地提高制造成本。典型地，具有提出的形狀的結(jié)構(gòu)部件的塔架支腿可通過金屬成型過程利用合適的源材料制造。這些過程中的一些包括軋制成型以及彎折成型。考慮具有用于制造和質(zhì)量控制的多個過程的成型過程在本公開的范圍內(nèi)。基于功能和成本因素的設(shè)計需求，在一個實施例中，用于塔架的支腿部件中的結(jié)構(gòu)部件可設(shè)計有五個平面(n = 5)，以用于優(yōu)化的性能和成本節(jié)約。在某些實施例中，可存在總共6個控制參數(shù)，它們確定η = 5時的截面的形狀。參數(shù)在以下表1中示出。
權(quán)利要求
1.一種用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分，具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，還包括平坦部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述平坦部分設(shè)置在所述凸出部分與所述凹入部分之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述平坦部分設(shè)置在所述法蘭部分之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，還包括多個平坦部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述凹入部分鄰近所述法蘭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，關(guān)于弱軸的慣性矩與所述截面的面積之間的比在從大約25到大約300in2的范圍中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，關(guān)于所述弱軸的所述慣性矩在從大約800到大約IOOOOin4的范圍中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，關(guān)于所述弱軸的所述慣性矩在從大約1500到大約4500in4的范圍中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的面積在從大約20到大約 150in2的范圍中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的面積在從大約30到大約 90in2的范圍中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面不對稱。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面關(guān)于軸線對稱。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由跨過所述截面的長度通過緊固件而結(jié)合在一起的不止一個節(jié)段形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由僅一個連續(xù)的材料件形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述法蘭部分的長度在所述截面的總周長的大約5%到大約25%之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述法蘭部分的長度基本為所述截面的總周長的大約10%到大約15%。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述法蘭之間的角度取決于將在所述風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)中使用的支腿的數(shù)量。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述法蘭之間的角度是180度乘以在最終的塔架結(jié)構(gòu)中的支腿的數(shù)量減去2的乘積，且其中，該乘積然后除以2與最終的塔架中的支腿的數(shù)量的乘積。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述凹入部分具有小于所述截面的任何部分的厚度的5倍但大于該厚度的曲率半徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的寬度與所述框架部分的周長之間的比在從大約0. 8到大約0. 2的范圍中。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的寬度與所述框架部分的周長之間的比基本為大約0. 3到大約0. 7。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，還包括橫跨所述框架式部分的至少一部分的支撐物。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述凸出部分具有等于或大于所述截面的任何部分的厚度的曲率半徑。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度在從大約0.25到大約1. 125英寸的范圍中。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度在從大約0.375到大約1英寸的范圍中。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度在從大約0.4375到大約0. 875英寸的范圍中。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度與周長的比在從大約0. 005到大約0. 03的范圍中。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度與周長的比在從大約0. 005到大約0. 02的范圍中。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度沿著所述支腿的長度是恒定的。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的厚度沿著所述支腿的長度變化。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，形成于所述法蘭部分與所述框架部分之間的角度在大約80度到大約175度之間的范圍中。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，還包括支撐物，其中所述支撐物包括第一端和第二端，且其中，所述第一端固定到法蘭上，以及其中，所述第二端附連到另外的法蘭上。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述支撐物固定到所述框架式部分上。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件在所述形狀的深度尺寸，長度(1)與所述盒形框架的周長之間具有大約0. 5 > (1/盒周長)>大約0.15的比。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件在所述形狀的深度尺寸，長度(1)與所述盒形框架的周長之間具有大約0. 35 > (1/盒周長)>0.2的比。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的外周長在從大約50到大約130英寸的范圍中。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述截面的外周長在從大約50到大約100英寸的范圍中。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由金屬制成。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由金屬成型過程制成。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件使用彎折成型過程由鋼板制成。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件使用彎折成型過程由盤管制成。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件使用冷軋成型過程由鋼板制成。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的結(jié)構(gòu)部件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件使用冷軋成型過程由盤管制成。
45.一種風(fēng)力塔架，具有擁有截面的結(jié)構(gòu)部件，所述結(jié)構(gòu)部件包括 用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分， 具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分，其中，所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的風(fēng)力塔架，其特征在于，具有包括所述結(jié)構(gòu)部件的至少四個支腿。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的風(fēng)力塔架，其特征在于，具有包括所述結(jié)構(gòu)部件的五個支腿。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件還包括聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，該聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置在結(jié)構(gòu)部件上以用于聯(lián)結(jié)。
49.一種空間框架風(fēng)力塔架，包括用于在風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)的支腿中使用的具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括 用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分， 具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件進一步包括平坦部分。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述平坦部分設(shè)置在所述凸出部分與所述凹入部分之間。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述平坦部分設(shè)置在所述法蘭部分之間。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件還包括多個平坦部分。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述凹入部分鄰近所述法蘭。
55.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，慣性矩與所述截面的面積之間的比在從大約25到大約300in2的范圍中。
56.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述慣性矩在從大約800 到大約IOOOOin4的范圍中。
57.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述慣性矩在從大約 1500到大約4500in4的范圍中。
58.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的面積在從大約30到大約210in2的范圍中。
59.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的面積在從大約50到大約IlOin2的范圍中。
60.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面是不對稱的。
61.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面關(guān)于軸線對稱。
62.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由跨過所述截面的長度通過緊固件而結(jié)合在一起的不止一個節(jié)段形成。
63.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由僅一個連續(xù)的材料件形成。
64.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述法蘭部分的長度在所述截面的總周長的大約15%到大約之間。
65.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述法蘭部分的長度基本為所述截面的總周長的大約10%到大約15%。
66.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述法蘭之間的角度取決于將在所述風(fēng)力塔架結(jié)構(gòu)中使用的支腿的數(shù)量。
67.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述法蘭之間的角度是 180度乘以在最終的塔架結(jié)構(gòu)中的支腿的數(shù)量減去2的乘積，且其中，該乘積然后除以2與最終的塔架中的支腿的數(shù)量的乘積。
68.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述凹入部分具有小于所述截面的任何部分的厚度的5倍但是大于該厚度的曲率半徑。
69.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的寬度與所述框架部分的周長之間的比在從大約0. 8到大約0. 2的范圍中。
70.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的寬度與所述框架部分的周長之間的比基本為大約0. 7到大約0. 35。
71.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件還包括跨過所述框架式部分的至少一部分的支撐物。
72.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述凸出部分具有等于或大于所述截面的任何部分的厚度的曲率半徑。
73.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度在從大約0. 25到大約1. 125英寸的范圍中。
74.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度在從大約0. 375到大約1英寸的范圍中。
75.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度在從大約0. 4375到大約0. 875英寸的范圍中。
76.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度與周長的比在從大約0. 005到大約0. 03英寸的范圍中。
77.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度與周長的比在從大約0. 005到大約0. 02英寸的范圍中。
78.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度沿著所述支腿的長度是恒定的。
79.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的厚度沿著所述支腿的長度變化。
80.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，形成于所述法蘭部分與所述框架部分之間的角度在大約80度與大約175度之間的范圍中。
81.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件還包括支撐物，其中所述支撐物包括第一端和第二端，且其中，所述第一端固定到法蘭上，且其中，所述第二端附連到另外的法蘭上。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述支撐物固定到所述框架式部分上。
83.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件在所述形狀的深度尺寸，長度(1)與所述盒形框架的周長之間具有大約0.5 > (1/盒周長)>大約 0. 15的比。
84.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件在所述形狀的深度尺寸，長度(1)與所述盒形框架的周長之間具有大約0. 35 > (1/盒周長)>大約 0. 2的比。
85.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的外周長在從大約50到大約130英寸的范圍中。
86.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述截面的外周長在從大約50到大約100英寸的范圍中。
87.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由金屬制成。
88.根據(jù)權(quán)利要求49所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件由金屬成型過程制成。
89.根據(jù)權(quán)利要求88所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件通過使用彎折成型過程由鋼板制成。
90.根據(jù)權(quán)利要求88所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件通過使用彎折成型過程由盤管制成。
91.根據(jù)權(quán)利要求88所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件通過使用冷軋成型過程由鋼板制成。
92.根據(jù)權(quán)利要求88所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件通過使用冷軋成型過程由盤管制成。
93.一種空間框架風(fēng)力塔架，包括 具有截面的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將所述結(jié)構(gòu)部件附連到所述風(fēng)力塔架中的兩個法蘭部分， 具有多個凹入部分和凸出部分的框架式部分， 其中，所述凹入部分和所述凸出部分設(shè)置在所述法蘭部分之間，且其中，所述法蘭部分和所述框架式部分基本垂直于該截面而延伸，由此形成所述結(jié)構(gòu)部件。
94.根據(jù)權(quán)利要求93所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述風(fēng)力塔架具有包括所述結(jié)構(gòu)部件的至少四個支腿。
95.根據(jù)權(quán)利要求93所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述風(fēng)力塔架具有包括所述結(jié)構(gòu)部件的五個支腿。
96.根據(jù)權(quán)利要求94所述的空間框架風(fēng)力塔架，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部件還包括設(shè)置在其上以用于聯(lián)結(jié)的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。
97.一種用于制造用于空間框架風(fēng)力塔架的支腿部件的方法，包括 對準(zhǔn)第一結(jié)構(gòu)部件與第二結(jié)構(gòu)部件；對準(zhǔn)聯(lián)結(jié)件，使得所述聯(lián)結(jié)件的一部分覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)部件的一部分和所述第二結(jié)構(gòu)部件的一部分；以及將所述聯(lián)結(jié)件固定到所述第一結(jié)構(gòu)部件和所述第二結(jié)構(gòu)部件上。
98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的用于制造支腿部件的方法，其特征在于，所述固定包括第一過程和第二過程；所述第一過程包括可移除地利用普通的緊固件固定所述聯(lián)結(jié)件，以便松散地將所述聯(lián)結(jié)件連接到所述第一結(jié)構(gòu)部件和所述第二結(jié)構(gòu)部件，且所述第二過程包括利用干涉配合緊固件代替所述普通的緊固件。
99.一種用于在構(gòu)造風(fēng)力塔架時使用的結(jié)構(gòu)部件，包括用于將其它結(jié)構(gòu)附連到所述結(jié)構(gòu)部件以便構(gòu)造柵格、由此形成所述風(fēng)力塔架的器件； 用于抵抗壓縮加載以便維持所述風(fēng)力塔架的結(jié)構(gòu)整體性的器件； 用于抵抗扭轉(zhuǎn)加載以便維持所述風(fēng)力塔架的結(jié)構(gòu)整體性的器件；以及用于控制彈性常數(shù)以便維持所述風(fēng)力塔架的結(jié)構(gòu)整體性的器件。
100.一種風(fēng)力塔架，包括用于在構(gòu)造風(fēng)力塔架時使用的結(jié)構(gòu)部件，所述結(jié)構(gòu)部件包括用于將其它結(jié)構(gòu)附連到所述結(jié)構(gòu)部件以便構(gòu)造柵格而由此形成所述風(fēng)力塔架的器件；用于抵抗壓縮加載以維持所述風(fēng)力塔架的結(jié)構(gòu)整體性的器件；以及用于抵抗扭轉(zhuǎn)加載以便維持所述風(fēng)力塔架的結(jié)構(gòu)整體性的器件。
全文摘要
空間框架塔架中的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件之一是塔架支腿。提供了一種新穎的和非顯而易見的塔架支腿結(jié)構(gòu)，其提供了優(yōu)于之前可獲得的結(jié)構(gòu)的顯著的優(yōu)點和益處。
文檔編號E04H12/00GK102369331SQ200980156883
公開日2012年3月7日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者D·奧利凡特, T·安德森 申請人:通用風(fēng)能有限責(zé)任公司