MW级风力发电机组主轴疲劳分析

基于风力机主轴有限元分析模型,对MW级风力机主轴疲劳损伤进行了研究.利用MSC.Marc/Mentat软件分析了风力发电机主轴的疲劳应力;运用雨流循环计数法计算了主轴的疲劳载荷谱.最后,提出了一种将雨流循环计数法与Palmgren-Miner线性累积损伤理论相结合的主轴疲劳损伤计算的方法,并根据GL规范修正了主轴材料的S-N曲线.分析结果表明,本文提出的方法是可靠实用的,为风力发电机组主轴的疲劳寿命分析提供了一个更为准确的分析思路,具有一定的工程实用意义.     

风电塔筒法兰焊接工艺

通过对大型风力发电机塔筒法兰焊接工艺的分析,指出了其中存在的问题及改进方案,并收到了很好的效果.     

MW级风力发电机组变桨距系统建模研究

由沈阳工业大学研制的MW级变速恒频风电机组属于变桨距型机组,它在额定风速以上进行变桨距调功控制.本文针对该机组的特点,分别建立了关桨过程与开桨过程变桨距系统的控制数学模型,该数学模型是设计变桨距控制律、了解变桨距系统动态特性的基础;应用该数学模型,在MW级模型机上进行实验,得出了系统的正弦响应曲线.     

800kW风力发电机变速箱输出轴断裂失效分析

800 kW风力发电机变速箱输出轴服役6天后发生断裂,通过对断轴进行材质分析、断口分析、金相分析、力学性能试验,以及材料组织模拟与性能检测等研究,分析其断裂失效的原因.结果表明,输出轴的断裂属于早期扭转多源疲劳断裂.断裂源为输出轴R角位置上分布着由于表面处理工艺不当而产生的大小不一的凹坑;输出轴表层存在的过热组织和不均匀硬化层,导致输出轴在高速运行过程中加速疲劳裂纹的萌生和扩展;心部组织较严重的偏析现象对输出轴的疲劳断裂起了促进作用.     

风力发电机塔筒防腐蚀涂料新产品通过鉴定

近日，由北方涂料工业研究设计院、大唐甘肃发电有限公司和兰州银装彩虹涂料科技有限责任公司联合研发的风力发电机塔筒防腐蚀涂料新产品鉴定会在兰召开。     

6.0MW风力发电机球铁底座铸件的生产

利用2台20 t中频电炉熔炼铁液,生产质量为60 t的6.0 MW超大型风力发电机球铁底座铸件.采用底注式浇注系统,厚大部位设置冷铁,顶部设置冷冒口,低温快速浇注.通过严格控制化学成分和出炉温度,合理设计熔化工艺及球化处理、孕育处理流程,尽量缩短铁液停留时间,解决了小容量电炉生产超大型厚壁球墨铸铁件容易导致球化衰退和石墨畸变的难题.     

42CrMo风机塔筒法兰高强度螺栓疲劳寿命分析

基于Schmidt-Neuper理论,针对风机塔筒法兰高强度合金钢螺栓,建立了将法兰中心载荷时间历程转换为螺栓应力时间历程的公式化方法。依据德国劳埃德船级社规范,对螺栓S-N曲线进行了修正。通过雨流计数法得到应力时间历程的完整循环载荷,再运用Palmgren/Miner线性累积损伤理论得到螺栓的疲劳损伤。同时,还通过有限元法拟合了法兰中心载荷与螺栓应力的公式,并计算了螺栓疲劳损伤。通过将这两种方法得到的结果进行对比,证明了所研究方法的有效性,为风力发电机螺栓的设计提供了参考。     

基于协同仿真的风力发电机叶片的疲劳研究

对反求得到的叶片实体,应用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件Ansys进行协同仿真确定叶片疲劳载荷谱以及利用线性损伤累积理论分析玻璃钢叶片的疲劳问题,得到叶片疲劳寿命等数据,为产品的再设计、再创新提供参考。     

风力发电机传动链连接螺栓强度分析

基于有限元法对某MW级风机主传动系统连接螺栓静强度和疲劳强度分析方法进行研究.将传动链系统的力学模型进行简化,建立传动链系统的有限元模型.根据GL规范对螺栓进行静强度和疲劳强度计算,充分考虑外载荷分量对螺栓受力影响的灵敏度差异性,并根据计算结果分析传动链连接螺栓受力特性及外载荷对螺栓强度计算的影响.研究结果对风电系统连...     

大兆瓦风机主轴法兰螺栓疲劳寿命评估方法研究

大兆瓦风电机组主轴法兰螺栓连接受到复杂交变载荷的作用,极易产生疲劳破坏。针对此问题,构建法兰螺栓连接有限元数值模型,以法兰界面涂层增摩工艺为背景,分析不同预紧力工况下法兰连接各部件危险部位应力变化规律。通过GH-Bladed结合雨流计数法给出螺栓实际载荷数据,根据Eurcode3规范修正材料S-N曲线,使用FE-SAFE得到了不同预紧力下螺栓连接疲劳寿命,明确了法兰界面涂层增摩、预紧力变化对螺栓连接疲劳寿命的影响,提出了基于法兰结构的螺栓疲劳寿命评估方法。结果表明:增大法兰界面的摩擦因数,在850~1 100 kN内降低螺栓预紧力有益于改善螺栓连接的疲劳寿命。     

兆瓦级风电轮毂球铁高周疲劳寿命研究

为了获得MW级风机轮毂QT350-22LT的高周疲劳寿命.通过拉-拉高周疲劳试验获得其疲劳极限,并通过数值模拟的方法确定QT350-22LT是否能够作为轮毂材料.疲劳试验在PW3-10程序控制高频万能疲劳试验机进行,采用实际生产的附铸试块进行拉-拉高周疲劳试验.试验结果表明:获得的兆瓦级风电轮毂QT350-22LT的疲劳极限值为250MPa,根据数据绘制的S-N曲线的拐点在290MPa;疲劳源的位置不同,所产生的瞬断区断口形貌也有所差别.对轮毂本身所能承受的最大应力进行有限元分析,得到最大应力为156MPa.应力集中部位的值没有超过材料的疲劳极限,这证明球铁QT350-22LT能够满足风机轮毂设计的应力要求.     

QT400-18U铸造风力机轮毂疲劳分析

基于兆瓦级风力机轮毂有限元分析模型,对球墨铸铁QT400-18U铸造件风力机轮毂进行了疲劳损伤研究.利用风力机大型设计软件BLADE计算得到轮毂疲劳单位载荷及疲劳载荷谱;采用MSC.Marc/Mentat软件分析了风力发电机轮毂的疲劳应力;提出将修正的雨流计数法处理载荷谱与Palmgren-Miner线性累积损伤理论相结合的轮毂疲劳损伤计算的新方法,并依据德国劳埃德船级社规范,对轮毂S-N曲线进行了修正.结果表明,提出的方法可靠实用,基于有限元法疲劳分析可找到轮毂累积疲劳损伤最大点且为兆瓦级风机轮毂的合理设计与性能强化提供了科学依据,为轮毂的优化设计提供参考.     

锚固法兰结构设计与有限元分析

锚固法兰是大口径、高内压、远程输气（油）管道系统中的关键部件,其工况复杂。针对某规格锚固法兰的结构设计,结合生产实践,运用有限元方法进行分析计算,解决了设计难题,满足了工程要求。     

汽轮机叶片断裂失效分析

对汽轮机断裂叶片进行了金相组织观察、断口扫描及能谱分析。结果表明该汽轮机叶片的断裂是由于叶片边缘与加热器接触,导致局部组织严重过热,从而使该处强度降低,萌生裂纹源,在交变应力作用下裂纹进一步扩展最终导致疲劳断裂。     

随机载荷下风机齿轮动态可靠性评估

以2 MW水平轴变速风力发电机齿轮传动系统为研究对象,对已产生裂纹的风机齿轮进行可靠性评估。以随机风速作为风机齿轮箱外部载荷,通过齿轮的转矩、切向载荷,计算齿轮齿根所受应力,并采用Weibull分布进行拟合;根据断裂概率与齿轮所受最大应力之间的关系和Griffith理论,建立断裂概率与裂纹之间的模型;基于Paris公式建立裂纹与载荷加载次数模型;最后,将上述2种模型结合,利用可靠度与失效率之间的关系,建立考虑随机载荷条件下,风机齿轮的动态可靠性模型。以风机齿轮箱中太阳轮为例,结果表明：相对于初始可靠度大于0.99的太阳轮,所验证的太阳轮初始可靠度在低至0.5的情况下,经过高载荷的作用,其可靠度会急剧下降,直至失效。在确定的材料下,所提模型可以较好地反映不同应力水平下裂纹扩展以及裂纹对可靠度的影响,可较好地应用于工程实践中。     

水轮机主轴上法兰锻件制造工艺优化

某大型水轮机主轴上法兰锻件,力学性能要求高,锻造难度大.在传统的锻造工艺基础上,结合芯棒拔长+台阶精扩的锻造方法,成功锻出了端部带法兰的大型高圈锻件,有效地降低了零件的毛净比.     

风电齿轮箱磨损故障建模与分析

为获得磨损故障状态下风电齿轮箱的传动特性,开展仿真实验研究。以MW级风电齿轮箱为研究对象,基于SolidWorks与ADAMS建立相应的虚拟样机,在合理设置仿真参数的基础上,进行健康和两种中间级行星轮磨损状态的动力学仿真。结果表明：通过监测风电齿轮箱高速级小齿轮的角加速度信号,可以判定中间级行星轮是否存在磨损故障;中间级行星轮磨损故障状态下,高速级小齿轮角加速度信号的故障频率幅值随着磨损程度的增大而增大,啮合频率的幅值随着磨损程度的增大而减小;高速级小齿轮角加速度信号的边带啮合频率幅值比可以作为中间级行星轮磨损故障的判别依据,通过该值可以监测磨损故障的变化趋势。     

东方-日立型超超临界1000MW汽轮机本体设计特点

详细介绍了东方-日立型超超临界1 000 MW汽轮机的主体结构及设计特点。该机组高、中、低压缸、阀门、轴系、叶片等方面都有其独特的设计,并且在检修、维护方面也很方便可靠。