基于周期对称模型的MW级风电机组变桨轴承连接螺栓强度计算

针对MW级风机变桨轴承连接螺栓的强度分析问题,采用周期性建模的方式建立了螺栓的有限元分析模型,并基于GL规范计算了螺栓的极限强度及疲劳强度。首先在最大预紧力工况下基于最大极限载荷计算得到了螺栓的最小极限安全系数。然后通过比较3个叶片的极限疲劳载荷得到了最大的极限疲劳载荷,在最小预紧力工况下基于该载荷得到了螺栓的载荷-应力非线性曲线,构建了新的载荷谱并根据载荷-应力曲线将该载荷谱转化为应力谱,利用雨流统计和Palmgren-Miner准则得到了螺栓的最小疲劳安全系数。计算结果表明,变桨轴承与轮毂连接螺栓和变桨轴承与叶片连接螺栓的极限、疲劳强度满足设计要求;该方法减少了有限元的计算量,为螺栓的强度分析提供了新的思路。     

安装螺栓对风电变桨轴承套圈结构变形的影响

风电变桨轴承的安装方式不同于传统轴承,在受载时,套圈存在结构变形。采用非线性弹簧替代球与沟道的接触,梁单元替代轮毂与变桨轴承以及叶片与变桨轴承之间的安装螺栓,建立有限元模型,计算轴承的载荷分布,并与传统计算方法对比,验证了有限元模型的正确性;同时讨论了螺栓预紧力及螺栓个数对变桨轴承套圈结构变形的影响。结果表明:套圈存在径向平面内的弯曲变形以及轴承截面的扭转变形,随预紧力降低,螺栓个数的减小,轴承套圈径向平面内的弯曲和截面扭转越来越显著。     

MW级风机变桨轴承与轮毂连接螺栓的强度分析

针对某MW级风电机组变桨轴承与轮毂连接螺栓强度设计问题,利用ANSYS软件建立了该变桨轴承与轮毂连接螺栓仿真模型,通过对变桨轴承的受力分析和变桨轴承、螺栓有限元模拟方法的研究,基于GL规范分别利用有限元方法和理论分析方法对该连接螺栓进行了强度分析和接触面滑移分析。研究结果表明,螺栓的极限强度和疲劳强度满足设计要求,极限计算中有限元分析结果和理论分析结果基本一致,接触面之间不会发生使螺栓承受剪切力的滑移。该研究结果为风机变桨轴承和轮毂连接螺栓设计提供了参考。     

风电机组轮毂螺栓连接建模与接触强度分析

高强度螺栓是大型风电机组中重要的连接件。针对其接触强度分析,以某MW级风电机组中轮毂法兰与变桨轴承及主轴法兰螺栓连接为研究对象,基于VDI2230螺栓连接设计准则,首先建立了螺栓螺旋副接触刚度数学模型,提出采用等效梁模拟螺栓连接,并对轮毂螺栓连接进行有限元建模。在预紧力作用和极限工况下,分别对轮毂螺栓连接的接触强度进行了计算。结果表明,等效梁可准确模拟螺旋副接触力的传递;且在极限工况下,轮毂螺栓连接不会发生屈服破坏。提出的螺栓连接模型为螺栓接触强度分析提供了一种较为高效、准确的建模方法。     

风力发电机变桨轴承强度分析及影响因素

以某MW级风电机组双排四点接触球转盘轴承为例,采用ANSYS有限元分析软件建立叶片-轴承-轮毂的整体有限元模型,将钢球与沟道的非线性接触等效为弹簧单元,进行轴承结构强度和接触强度校核计算,该分析方法可减少大规模的接触计算,提高变桨轴承计算效率。对轴承宽度、加强盘厚度、轴承外径、沟道位置、预紧力等影响参数进行了研究,结果表明：增大轴承宽度、外径以及适当增加预紧力,有利于提高变桨轴承的静承载性能及疲劳性能;适当增大加强盘厚度,可有效提高变桨轴承沟道边缘的承载能力;沟道位置下移,可有效改善变桨轴承套圈的疲劳强度。     

大型三排滚柱式转盘轴承的有限元计算分析

为提高三排滚柱式转盘轴承载荷分布的有限元计算效率,基于该装配体的结构特点,提出一种采用壳单元和非线性弹簧单元相结合的等效建模方法。利用弹簧单元替代滚子的载荷变形行为,并采用壳单元模拟滚子-滚道的接触面。该建模方法减小了非线性接触的计算量,以较低的计算规模有效地获取轴承的载荷分布。并通过静加载实验验证了有限元计算模型的有效性。根据有限元计算分析提供的最大载荷,对滚子-滚道进行接触分析,研究了不同间隙下滚子-滚道接触的应力分布。结果表明,随着间隙增大,滚子-滚道接触的边缘区域应力值增大,从而导致轴承疲劳寿命减小。     

影响变桨轴承套圈及螺栓强度的因素分析

基于有限元分析方法,建立了某2.5 MW风电机组"叶片-螺栓-变桨轴承-螺栓-轮毂"的整体有限元模型,分析了螺栓预紧力、螺栓连接面摩擦因数和垫片高度对变桨轴承套圈及其连接螺栓应力的影响,结果表明:螺栓预紧力、垫片高度对轴承套圈及连接螺栓的最大应力和疲劳损伤最大值影响较大;结合面摩擦因数对连接螺栓疲劳损伤最大值影响较大,对连接螺栓的最大应力、轴承套圈的最大应力和疲劳损伤最大值影响较小。     

风力发电机组偏航系统联接螺栓强度分析方法研究

基于有限元法对某MW级风机滚动式偏航系统联接螺栓静强度和疲劳强度分析方法进行研究。首先将偏航系统的力学模型进行简化,建立了偏航系统有限元模型,然后根据GL规范对螺栓进行静强度和疲劳强度计算;为考虑螺栓紧固过程中预紧力分散影响,提出了一种最小预紧力加外载计算应力增量的分析方法,同时充分考虑轴承滚子刚度对螺栓受力的影响,并分析联接面的接触状态及对螺栓受力的影响规律,对风电系统联接螺栓强度的精确计算有积极的指导意义。     

变桨轴承钢球/沟道接触载荷分布规律

工程实践表明,安装基础刚性、螺栓预紧力、安装表面平面度等各种因素对风力发电机变桨轴承的运行性能有显著影响,钢球/沟道接触载荷分布规律是研究转盘轴承运行性能、承载能力及寿命等的基础。讨论了一种用弹簧单元模拟钢球/沟道接触的有限元建模方法,并给出了应用实例,研究了安装基础刚性、螺栓预紧力、安装表面平面度等对变桨轴承钢球/沟道载荷分布规律的影响。     

风机叶片根端连接螺栓的参数化建模及分析

利用有限元分析软件ANSYS参数化设计语言即APDL,高效快速建立参数化风机叶片连接部分的有限元模型。通过高强度叶根螺栓连接叶片根部和变桨轴承外圈,并对螺栓施加一定的预紧力。在预紧力和外部载荷共同作用下,ANSYS进行接触非线性计算,对叶根螺栓进行静力结构分析和强度校核,为叶片根端连接的设计优化提供指导。通过该方法可以提高叶片根端模型建模效率,缩短连接螺栓设计及校核周期。     

功能梯度材料微细电火花电极损耗机理研究

论述了功能梯度材料Ni-TiN/Cu微细电火花电极的制备方法,并用实验的方法研究功能梯度材料层在电火花微细加工对电极损耗的影响。Ni-TiN/Cu微细电火花电极通过在圆柱铜电极外侧电沉积功能梯度材料层来制备,纳米颗粒TiN做为增强相。通过使用SEM分析功能梯度材料层的显微组织,使用光学显微镜测量电极加工孔质量与电极损耗情况,对比功能梯度材料电极与均质电极的电火花加工性能。在微细电火花加工中,功能梯度材料层可以有效的抑制高频脉冲条件下电极的损耗效应,改善电流密度分布,从根本上解决因尖端放电引起的电极形状变化问题,实现端面等损耗,保证了微细电火花加工电极的形状精度。实验结果验证了功能梯度材料作为工具电极在微细电火花加工应用的前景。     

往复压缩机相空间LDA模型在异常检测中的应用

针对往复压缩机异常检测不及时、漏报、误报的问题,提出一种多特征融合的相空间LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型的异常检测方法。为了全面描述波形特征,提取往复压缩机正常运行数据和实时运行数据的特征集,对特征集进行预处理后,运用LDA方法计算正常状态和当前状态相空间分布模型,并用JS(Jensen Shannon divergence)距离计算两者差异度,若差异度超过设定值则认为发生故障。实验验证了该方法能有效实现往复压缩机异常检测,并能大幅提前往复压缩机典型故障异常检测报警时间点。     

基于STM32智能氘灯电源的设计与实现

为了满足分析仪器智能化的发展需求,本研究提出了一种基于STM32的智能氘灯电源。通过STM32微处理器控制氘灯电源的预热、启辉和恒流电路,并将恒流电路的输出电流分为3个档位可调。根据氘灯的发光强度,智能电源自动调节恒流电路档位大小,控制氘灯发光强度保持在一个相对固定的水平。进一步通过实验验证,设计的氘灯电源可自动实现新灯使用低电流档位,保证发光强度的同时降低不必要的浪费;旧灯使用高电流档位,在发光效率降低的情况下保证发光强度,延长使用寿命。     

新型超临界流体色谱仪在糖类分离分析中的应用研究

采用自行研发的超临界流体色谱仪成功分离了木糖、葡萄糖、蔗糖,考察了固定相种类、有机改性剂种类、系统背压、改性剂流速、改性剂比例对分离的影响,结果表明:在考察的5种代表性固定相中,样品在硅胶固定相上有较好的分离。有机改性剂种类及浓度对分离均有影响,在5种常用改性剂中,甲醇为改性剂分离效果最好,且改性剂浓度越大,洗脱能力越强,分离度越小。同时流速越大,保留时间越短。     

轴承预紧力和跨距对主轴动态特性的影响

基于ABAQUS采用有限元分析法分析了主轴动态特性,主要研究了轴承预紧力和支撑跨距对主轴动态特性的影响,在同时考虑轴向预紧和主轴自重对轴承刚度的影响的情况下,计算得到不同预紧力和过盈配合下组配轴承的径向刚度,拟合了固有频率随轴承预紧力和支撑跨距变化的经验公式。结果表明:轴承预紧力相比过盈量对组配轴承刚度的影响更为明显。主轴系统的固有频率随轴承预紧力的增加而增大,相同的刚度下,轴承支承跨距的增加系统固有频率随之增大。     

双齿辊破碎机破碎力及相位前移研究

首先,将前苏联专家总结的采煤机截割阻力公式引入到双齿辊破碎机中,并得出了物料颗粒在瞬态稳定支承条件下的截割力与支承反力相平衡的关系,推导出了具有物料颗粒随机离散特性的广义破碎力表达式;然后,讨论了基于生产能力的物料颗粒随机离散特性,给出了满足D3分布的颗粒容重递推公式及区间颗粒数表达式;其次,分析了截割颗粒物料的时间脉冲载荷概率系数,着重讨论了在瞬时稳定支承及双弓厚截割条件下的细颗粒物料破碎的相位前移,以及与生产能力和功耗的关系;最后,给出了具有颗粒物料随机离散特性的脉冲载荷的矩阵表达式。对研究开发细颗粒物料破碎机具有重要理论意义和实际应用价值。     

驾驶员转向特性分类与在线辨识研究

针对汽车驾驶员转向特性分类与在线辨识问题,基于驾驶模拟器实验台,设计典型实验工况,选取具有一定驾驶经验的驾驶员进行实验研究。采集驾驶员转向过程实验数据并提取特征值,应用模糊C均值聚类算法将驾驶员转向特性分为谨慎型、一般型和激进型三类;根据分类实验数据应用BP神经网络算法建立驾驶员转向特性辨识模型,对模型辨识准确度进行离线验证,并基于辨识模型设计在线辨识方法。实验结果表明:研究方法能够实现对驾驶员转向特性的合理分类和在线准确辨识。     

Identification of a new Hazelnut disease in Liaoning Province: Hazelnut husk brown rot

Hazelnut husk brown rot has been identified as a new disease in Liaoning Province in recent years. The objective of this study as to identify the pathogen. [Method] In this study, a standard sample of hazelnut husk brown rot was collected from Songmudao Base in Dalian City, Liaoning Province. The pathogen was identified by the studies of the morphology, pathogenicity, and analyses of ITS and LSU sequences. The pathogen was isolated and purified, which was confirmed by Koch’s postulates. The symptoms after inoculation were the same as those collected directly from a diseased tree, which showed that it was the pathogenic fungus. The cultural characteristics and conidia and the morphology of the pathogenic fungi were similar to those of Botrytis cinerea’s. The ITS sequences and LSU sequences were compared to the associated strain sequences in GenBank, with 100% identity to Botrytis cinerea (GenBank accession number: MN589848.1) and Botrytis cinerea (GenBank accession number: KU140653.1), respectively. The infection status of the pathogen on the hazelnut husks was also observed. The studies suggested that the pathogen leading to the hazelnut husk brown rot as a new disease in Liaoning Province was Botrytis cinerea.     

酮苯装置螺杆压缩机控制系统应用

结合在大连石化公司酮苯装置螺杆机自动控制系统改造过程中的工作实践，简述改造前后自动控制系统的差别，介绍新控制系统的构成、功能及应用。此控制系统2012年7月在大连石化公司酮苯装置投入使用，使用效果好。既方便操作人员操作，也方便控制系统维护人员查找和处理系统故障。     

Research on method of constraint conversion in feature-based data exchange between heterogeneous CAD systems

Data exchange between heterogeneous CAD systems is the key problem in the field of CAD, and the popular solution to this problem is a feature-based method. Aiming at keeping the consistency of design intent in data exchange between heterogeneous CAD systems, this research focuses on the method of constraint conversion. First, two kinds of basic feature transformation ways are summarized, and this is the foundation of constraint conversion. Second, a novel identification of geometric elements based on the improved geometric certificate is proposed, and the identifier of geometric element is used to recognize the acting object of constraint. Third, the principles of constraint conversion are put forward, and the method of constraint conversion for a single feature is proposed according to the principles. Fourth, an algorithm of constraint conversion for the whole process of CAD data exchange is designed. Finally, the contrast experiment of CAD data exchange is completed, and the result of the experiment shows that the approach mentioned above is effective. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Dae-Eun Kim Sun Wei is a professor and the deputy dean of school of mechanical engineering at Dalian University of Technology. His research interests include knowledge-based product digital design, computer supported collaborative design, analysis and optimization of product. He received a BS, a MS and a Ph.D in mechanical manufacturing and automation from Dalian University of Technology, P. R. China. Ma Tie-Qiang is a Ph.D. candidate in school of mechanical engineering at the Dalian University of Technology. He received a BS and a MS from Dalian JiaoTong University P. R. China. His research interests include computer graphics & computer aided design, product data management, computer supported collaborative design. Huang Yu-Jun is a graduate in School of mechanical engineering at the Dalian University of Technology. He received a BS from Wuhan University of Science and Technology P.R. China. His research interests include product data exchange and computer graphics