无线传感网络在风机齿轮箱状态监测中的应用

针对已有风力发电机组在线监测系统布线复杂、工程成本高的问题,设计了传感器节点、风机齿轮箱局域网控制节点和地面控制中心组成的风力发电机组齿轮箱在线状态监测系统,应用无线传感网络ZigBee技术,实现了对风力发电机组齿轮箱温度、加速度的在线采集和数据传送,从而省去了传感器与上位机之间的大量布线,大大减少了工程成本,对风力发电机组在线监测的广泛应用奠定了技术基础。     

风力发电机组的独立变桨控制

为了实现风力发电机组3个桨叶的独立控制,依据风力机空气动力学原理和风剪切效应,提出了基于桨叶方位角信号的权系数分配独立变桨距控制方法。通过权系数对3个桨叶统一的桨距角进行重新分配,将统一变化的变桨角转化为每个桨叶独立变化的桨距角．以2MW变速变桨风力发电机组为研究对象,基于Bladed软件平台对该控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较：结果表明,相对传统的变桨距控制,独立变桨距控制使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出的同时还能减小齿轮箱转矩尖峰。     

风电机组的机械液压混合传动技术

针对传统风电机组具有齿轮箱故障率高、变流器技术复杂及谐波干扰等问题,提出基于机械液压混合传动的风力发电机组.通过理论分析系统的传动特性,建立该风力发电机组的动态模型,给出基于该传动方式的变速恒频(VSCF)控制方法.以1.5 MW并网风电机组为例,利用AMESim 与MATLAB/simulink软件对机组运行工况进行联合仿真分析.仿真结果验证了理论分析的正确性,表明提出的机械液压混合传动式风力发电系统具有变速恒频控制方法简单、载荷冲击小、功率稳定性好、传动效率较高、电网友好性好等特点.     

地铁齿轮箱吊座强度分析与疲劳寿命预测

就地铁某转向架齿轮箱吊座的强度、刚度和疲劳寿命的相关问题,通过模拟与研究齿轮箱吊座受力情况,利用ANSYS workbench对吊座进行强度分析与疲劳寿命估计.通过对两种极限工况下的吊座进行有限元仿真模拟,经过强度分析,得到吊座的变形与应力云图,结果表明吊座满足刚度与强度要求.最后针对地铁齿轮箱吊座交变循环载荷条件,利用应力测试数据,对吊座的寿命进行预测,可为地铁齿轮箱吊座的预计维修与故障预测提供一定依据.     

小波理论在风力发电机振动监测中的应用

为减少周期性巡检带来的人力和财力上的浪费,压缩维护费用及维修成本,改传统的定期修为状态修,需要提高振动分析准确性.在介绍Matlab中的小波分析模块的基础上,运用小波理论对我校自主研发的SUT 1000型MW级风电机组的采集振动数据进行分析,得到了直观的包络谱线,进而得到准确判断风力发电机组的实际工作状态.给出了可行性报告,实现了风力发电机组的在线检测功能,提高了风力发电机的运行可靠性.     

基于小波神经网络的风力发电机故障预测方法

针对风力发电场风力不可控、风况复杂和数据的非平稳性现状,利用风力发电场SCADA大数据,对风力发电机组进行分析,提出一种基于小波分析和神经网络的智能算法,通过分析风力发电机相关故障信号的特征,实现对风力发电机的故障诊断和预测。最后对大熊山风电场2MW 风力发电机组运行数据进行仿真和分析,仿真结果表明,小波神经网络是一种风力发电机故障诊断和预测的有效方法。     

基于数据清洗和动态神经网络的风电机组齿轮箱油温预警方法研究

齿轮箱是风电机组运行的关键设备。针对风电机组齿轮箱故障发生频繁、运行维护成本高等问题,提出了一种基于数据采集与监控（SCADA）系统异常数据清洗和动态神经网络的建模方法,对风机齿轮箱油池温度进行了建模。随后采用统计过程控制方法分析残差,根据残差分布特征计算阈值上下限,实现了齿轮箱油池温度异常状态预警。最后以双馈式风力发电机组为研究对象进行建模分析并给出实例,验证了该模型对齿轮箱油池温度预警的实用性和有效性。     

金属材料割线模量峰值与其弹性极限的相关性

为了快速确定金属材料单轴应力状态下的弹性极限或屈服应力,对高碳钢与低碳钢进行了拉伸和压缩试验,绘制了割线模量-应变曲线,分析了割线模量峰值与弹塑性变形的相关性.结果表明,在应力-应变全过程中割线模量存在明显峰值,且达到峰值后呈现衰减特征.峰值所在的位置与其弹性极限具有较为稳定的对应关系,因而通过确定该峰值所在位置可以间接确定弹性极限.割线模量峰值与弹性极限均可能受到加载速度、边界条件或应力状态等因素的影响,还可能存在尺寸或形状效应.     

风力发电机组振动故障及信号分析技术综述

以双馈型风力发电机组为基础,从风力发电机组的分类与构成出发,介绍了风力发电机组的主要结构以及风能转化为电能的基本流程。同时以双馈型风力发电机组塔筒和机舱的振动、轴承的振动和齿轮箱的振动为重点,分析了双馈型风力发电机组的主要振动故障及特征。最后以包络谱分析技术为主,阐述了风力发电机组振动信号的分析处理技术的特点,并结合实例展现出其实际应用效果。     

风力发电机组叶片有限元建模及静力学探析

以1.5 MW风力发电机组复合材料叶片为研究对象,采用三维建模软件SolidWorks建立复合材料叶片三维几何模型,依据相关标准计算叶片在额定风速10.4 m/s下的外界载荷,并对复合材料叶片4个部位施加远端力和力矩模拟风力载荷,准确分析复合材料叶片在额定风速下各轴向上的应力和位移,并对其材料强度和位移与安全许用规范进行对比分析。结果表明：复合材料叶片各个轴向上的位移和应力均符合工程规范标准及设计要求。可为风力发电机组叶片设计、制造提供参考。     

风力发电行星齿轮传动基本构件的有限元分析

以功率为3兆瓦的风力发电增速箱为例,利用PRO／E建立行星架及齿轮等基本构件的分析简化模型,利用ANSYS软件生成齿轮啮合的三维有限元接触模型,通过对模型进行网格划分、加载和求解,求得其在额定载荷作用下的弹性变形数据。结果表明：行星架在额定载荷的作用下出现应力集中现象,应力主要集中在行星架功率输入端的传动轴部分,并且传动轴部分在载荷的作用下发生了最大位移;行星齿轮传动中各基本构件经过分析计算与校核得出其受到的最大应力均小于材料的屈服极限,符合材料的强度要求。     

柔性航天器的模态综合-混合坐标动力学建模

针对由中心体和柔性附件组成的柔性航天器，采用混合坐标法，通过伪坐标形式的拉格朗日方程，建立了全柔性航天器的混合坐标动力学方程。建模中采用模态综合理论的方法，由航天器结构的弹性正则模态和静变形模态组成的模态集表示结构变形，以便更有效的将结构变形的影响引入到航天器的动力学模型中。文中用由盒形中心体和两帆板组成的假想航天器系统为例，以此系统的有限元动力学模型为基准，比较了采用弹性正则模态和静变形模态的模态综合建模和单纯采用弹性正则模态的常规建模时得到的系统特征频率，表明引入了静变形模态以后，所得到的动力学模型能更好反映柔性航天器的动力学特性。     

薄壁结构的动力有限元法分析

以能量变分原理为基础,考虑了剪力滞后效应、剪切变形和转动惯量的影响,通过应用一维离散有限元法建立了薄壁箱型梁结构在弯扭耦合作用的计算动力模型.得到结构的自振频率与ANSYS计算模型的结果进行了比较,两者吻合良好.充分说明了一维离散有限元法离散数目少,计算精度高,工作量低的优点,所得结论对薄壁箱梁的动力分析具有较好的参考价值.     

基于Optistruct的电池包箱体优化设计

本文基于ANSYS Workbench平台对电池包箱体进行静、动态有限元分析,找到箱体结构的薄弱位置。 采用Optistruct软件,运用形貌优化和复合材料优化技术对箱体进行优化设计,得到了在箱体上盖设置的凸包结构的最优几何参数和平面布局,并构建了优化后上盖的三维模型,同时得到下箱体各层组的厚度分布情况及最优厚度。经验证,优化后箱体最大变形量较优化前降低了82%,刚度提升显著,最大等效应力降低了70%,箱体强度得到明显改善,其一阶固有频率为32.5Hz,可避免共振情况发生,优化后箱体重量减轻了67%。优化后电池包箱体对动力电池安全工作能起到更有效的防护作用,且轻量化效果显著,此研究为进一步分析实际电池包箱体结构奠定基础。     

Hot deformation behavior of FGH96 superalloys

1. Introduction Precipitation-hardened nickel-based superalloys have been widely used as high-temperature structural materials in gas turbine engine applications for more than 50 years. Because powder metallurgy (P/M) process produces a fine, homogenous a…     

板单元组合的纵梁箱形框架在轴向冲击下的大变形分析

汽车车架结构可简化为纵梁箱形框架计算模型。将纵梁箱形框架离散为根单元的组合，讨论在轴向冲击下的大变形问题，采用弹塑性大变形动力有限元方法，对其进行数值计算与数值模拟，提供比较可信的数值解答，以供工程设计人员参考。     

重载铁路连续刚构桥徐变精细化数值分析

为了研究重载铁路连续刚构桥的空间徐变效应,通过ANSYS UPFs(user programmable features)功能进行本构关系二次开发,实现了桥梁徐变计算。依托山西省最大的重载铁路连续刚构桥为背景工程开展研究,采用空间壳模型模拟箱梁,空间梁单元模拟桥墩,考虑了连续刚构桥的施工过程,开展了重载铁路连续刚构桥的空间精细化数值分析。对比分析了空间数值模型和梁模型的长期下挠特性,同时对比了不同规范对计算结果的影响。研究结果表明:考虑空间徐变效应后梁体的长期变形发生了较大变化,壳单元模型的竖向下挠量比梁单元模型增加了25%左右。B3模型的计算下挠度比JTG D62-2004规范和TB规范大,需要采用B3模型进行桥梁长期变形验算。     

动态变形信号二进小波提取模型研究

引入二进小波变换理论研究动态变形信号分析模型，提出动态变形信号二进小波提取与粗差识别修复的技术路线．实例选择B3-spline小波函数，采用à trous快速二进小波变换算法的软阈值降噪方法进行动态变形信号提取，三倍中误差作为各细节尺度的降噪阈值，并在分解的细节尺度上进行粗差识别，在此基础上进行粗差修复，获取真实的变形信号．结果表明：用此模型能有效提取动态变形信号，变形信号提取的效果优于中值滤波的方法；二进小波第二分解尺度细节部分能同时定位孤立态、离散态与区域态粗差的位置，并且精度远优于Mallat算法，在区域态粗差边界的定位中表现尤为显著，这是由二进小波的平移不变性决定的．     

非对称悬臂施工曲线连续刚构桥不同施工阶段变形特性研究

曲线连续刚构桥的施工难度较大,施工过程中的受力和变形比直线桥更为复杂,所以以桐溪路景观桥为依托工程,利用有限元软件Midas/civil建立桥梁模型,研究其在不同施工阶段的变形差异情况,并与实测数据进行对比分析,以验证模型的正确性.结果表明,在桥梁对称施工过程中,箱梁竖向位移随悬臂长度的增加而增大,且边跨和中跨箱梁竖向...     

盒形件拉深过程中法兰区应力解析

为定量研究盒形件成形的理论，根据盒形件拉深变形的特点，在假设法兰圆角区剪应力零线上质点的变形规律与四转角组成的轴对称拉深件相同的前提下，得到了盒形件法兰变形区定量应力解析解．通过对一盒形拉深件具体实例计算分析表明，理论解析与有限元模拟结果吻合较好，验证了该方法的可靠性．