基于遗传算法的风机塔筒优化设计

刘 喆，黄中华，谢 雅，周 舟

（1.湖南工程学院 机械工程学院，湘潭 411104；2.湘电风能有限公司，湘潭 411102）

0 引言

风机塔筒的质量和制造成本密切相关.据统计，塔筒质量约占风机总质量的50%，塔筒制造成本约占风机总成本的15%～20%.当前风机市场竞争激烈，降低制造成本已成为企业的必然选择.通过开展塔筒优化设计减轻塔筒的质量已成为当前风机设计技术的研究热点［1-3］.文献［4］给出了一种基于ANSYS软件的风机塔筒优化设计方法，虽然具有较好的优化效果，但存在优化效率较低的问题.文献［5］给出了一种基于随机方向法的风机塔筒优化设计方法，有机结合了解析法和数值近似解法，优化过程不需使用有限元分析软件，具有优化过程简单等特点，但设计变量的初始值选择对优化结果影响较大，且容易陷入局部寻优，导致难以得到全局最优值.由此可见，开展优化效率高，优化结果稳定、可靠的风机塔筒优化方法研究仍然是风机塔筒设计中需要解决的一项关键技术.

遗传算法是新近发展起来的一种有效解决多参数非线性优化问题的方法，在优化效率和求解全局最优值方面具有优势［6］.论文将遗传算法应用于塔筒优化设计中，以期通过该方法高效地、可靠地实现塔筒优化设计.本文建立了锥形塔筒优化模型，给出了基于遗传算法的塔筒优化设计方法，并以某型1.5 MW风机塔筒为例开展优化设计研究.

1 塔筒优化模型

现有风机塔筒多采用锥形钢筒结构，结……