基于有限元方法的塔筒法兰螺栓维护判定研究

塔筒法兰螺栓联接可靠是保证风力机组安全运行的关键。通过对风力机组运行工况分析,推导出塔筒法兰面单个螺栓最大拉力的计算方法,为后续的螺栓强度计算提供参考。本文阐述了风力机组塔筒法兰螺栓2种断裂方式的断口宏观形貌,分析确定所有机型塔筒法兰螺栓的共性结构参数,基于APDL语言定制结构参数交互式输入界面,实现法兰螺栓的参数化建模、载荷施加以及求解,完成了塔筒法兰螺栓强度应力分析,提出的最大预紧力计算机制,可计算螺栓满足不同屈服强度下最大预紧力值,为螺栓的设计、选型以及现场操作人员预紧力的设定提供参考,具有重要的指导意义。     

基于VB与Pro/E的风电塔筒数字化设计系统

为缩短风电塔筒的设计周期,提升设计效率,根据风电塔筒的结构特点,开发了基于VB与Pro/E软件的风电塔筒数字化设计系统。介绍了风电塔筒主体参数化建模,分析了内附件模块化设计步骤,并给出了塔筒主体和内附件模块的设计界面与程序代码。通过工程实例对比了应用基于VB、Pro/E软件的风电塔筒数字化设计系统与传统设计的效率。     

基于VB和ANSYS的风机塔简参数化建模与分析

为了高效、快速地建立风机塔筒的有限元模型并对其进行有限元分析,对系列机型塔简模型的结构进行了全面的研究,采用ANSYS提供的APDL语言和命令流编程的方法,开发了一种风机塔筒的有限元参数化建模、分析及后处理程序,用可视化界面语言VB对其进行了封装。以塔简模型分析为实例,跟传统方法作对比,对该程序进行了验证。研究结果表明,该程序能够提高有限元模型的建模效率,缩短了塔筒的设计周期,并且简单实用,为类似问题的解决提供了一条新途径。     

基于fluent乙酸变径精馏塔的数值模拟

压降是填料塔设计时的重要参数,压降越小,分离效果越好。运用Fluent15.0计算流体软件对变径段筒体在不同倾斜角度α及不同高度H下规整填料塔内部流场分布情况进行了数值模拟,计算结果表明,当变径段筒体倾斜角度α变大时,填料塔内部压力变化幅度较小;当倾斜角度α相同时且变径段筒体高度H变大时,填料塔内部压力变化幅度较小。研究为变径段筒体的设计提供了基础。     

辊筒输送机快速响应设计系统研究

为解决输送线设备设计效率低、重复设计量大等问题,通过分析工厂生产线辊筒输送设备和仓储物流辊筒输送线的设计方法和组成结构所具有的设计共性,将模块化设计、参数化设计方法运用到输送线设备的设计中。以Solid Works2014为开发平台,运用Visual Basic6.0编程语言对辊筒输送机进行快速响应设计系统开发,阐述了辊筒输送机的模块划分方法和Solid Works的参数化方法,建立了辊筒输送机的特征尺寸数据库,分析了输送机参数化设计的数据传递过程、快速响应设计系统的总体框架和辊筒输送机参数化的关键参数,建立了辊筒输送机的快速响应设计系统,完成了用户界面的开发;以轻型双链辊筒输送机为例进行了快速设计和组合。结果表明,该系统可以实现输送机的快速建模,提高了设计效率、缩短了设计周期,最终提高了企业的核心竞争力。     

风力发电机塔筒结构仿生设计分析

结合结构仿生设计理论,以棕榈树为仿生生物原型,对2MW风力发电机塔筒进行仿棕榈树维管束结构的仿生塔筒设计构想。采用有限元数值分析方法对仿生塔筒和原塔筒进行静态、稳定性研究。结果表明:仿生塔筒结构安全可靠性在塔筒许用应力范围内,仿生塔筒较原塔筒塔顶位移降低约3.78%,结构整体稳定性提高约3.61%,为塔筒的仿生设计提供一种新思路。     

风力发电机塔筒的模块化设计

概述了模块化设计,从模块化设计开发平台、模块划分、塔筒主体结构、标准段塔筒附件结构等方面介绍了风力发电机塔筒的模块化设计要点。进行风力发电机塔筒的模块化设计,可以使企业快速响应市场需求,同时提高产品质量,降低设计制造成本。     

基于响应面法的风机塔筒门框多目标优化研究

针对大型风力发电机组塔筒门框极限工况下等效应力过大以及造价昂贵的问题,以某大型风力发电机组塔筒门框为例,利用ANSYS workbench软件建立了包含门框的塔筒底段有限元参数化模型。采用中心复合实验设计方法(CCD)设计了响应面模型,通过响应面分析,研究了门框尺寸变化对其所受等效应力的影响;同时基于响应面分析结果,采用Shifted Hammersley方法抽取了优化样本的初始种群,采用遗传算法对门框进行了多目标优化。研究结果表明:经过优化,门框的最大等效应力降低26.69%,同时质量减少73.82%。     

基于SolidWorks的手枪套筒参数化设计

手枪套筒是手枪的重要零件。对手枪套筒建立参数化模型,可以提高设计效率。对手枪套筒进行结构分析,确定了手枪套筒的设计参数;在SolidWorks中建立了手枪套筒模型,应用SolidWorks二次开发功能,实现了手枪套筒的参数化设计。     

基于UG的节筒坡口加工机床参数化设计

笔者在分析节筒结构和加工技术要求的基础上,利用UG软件的参数化设计功能,提出一种节筒坡口加工机床参数化设计方法,实现了节筒坡口加工机床零部件三维建模、虚拟装配过程和运动仿真过程的参数化,创建了标准件库.实践证明,该方法提高了设计水平和设计效率,并保持了零部件信息的一致性.在此基础上创建的标准件库具有良好的开放性和可拓展性.     

风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺

介绍了风电塔筒结构及塔筒法兰设计要求,阐述了风电塔筒法兰与筒体焊接的传统工艺及存在的问题,针对焊后法兰出现外翻变形的现象,在设计塔筒法兰时,采用了预留焊接反变形量的方法,对风电塔筒制造工艺进行了改进,通过试验表明,改进后的工艺简单实用、可操作性强,具有一定的推广价值。     

风电机组塔筒设计和优化

基于风电机组整机性能匹配和提升总体净收益,介绍了半刚性塔筒设计的一般流程,总结了塔筒设计的技术和经济影响因素,为塔筒优化设计提供了依据。     

风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺

介绍了风电塔筒结构及塔筒法兰设计要求,阐述了风电塔筒法兰与筒体焊接的传统工艺及存在的问题,针对焊后法兰出现外翻变形的现象,在设计塔筒法兰时,采用了预留焊接反变形量的方法,对风电塔筒制造工艺进行了改进,通过试验表明,改进后的工艺简单实用、可操作性强,具有一定的推广价值.     

风波联合载荷下海上风力机塔筒的疲劳寿命预测

海上风力机塔筒身处复杂多变的海洋环境中,其受到风载荷、波浪载荷和海水腐蚀等多方因素影响。为了保证塔筒在其寿命周期内可靠运行,针对南通沿海2.5 MW海上风力机塔筒,根据特定海区的服役工况,研究了其结构形状和单一工况下的风波联合载荷特征,设计疲劳试验方案并获得了塔筒材料Q345D在海水腐蚀下的S-N曲线,在ANSYS Workbench中对塔筒进行了结构瞬态分析和疲劳寿命预测。仿真结果表明:2.5 MW海上风力机塔筒的预计服役寿命为46年,超过了其设计寿命20年,保证了海上风力机工作可靠。     

基于ANSYSWorkbench的风力发电机塔筒模态分析

风力发电机塔筒的模态分析对于避免风机整体共振、提高其安全稳定性具有重要的意义。运用Pro/Engineer软件对塔筒进行三维建模,通过ANSYS Workbench软件对风力发电机塔筒结构进行模态分析和额定风速下的预应力模态分析,从而求解出风力发电机塔筒结构的模态参数,并得到塔筒的固有频率和振型特征,进而评价该风机塔筒的振动特性。     

风力发电机塔筒顶部法兰的有限元分析

使用非线性有限元软件MSC.Marc/Mentat建立风力发电机塔筒顶部法兰联接的有限元模型,施加合理的边界条件和载荷后,通过非线性接触分析得到在预紧工况和极限工况下各组件的应力分布和变化情况,并对塔筒顶部法兰接触面进行安全性校核和塔筒顶部法兰与塔筒筒体焊缝处的疲劳寿命分析。分析结果表明,该塔筒顶部法兰的强度、安全性和焊缝处的疲劳寿命均满足设计要求,且结果为大型风力发电机法兰合理设计和性能强化提供了科学依据。     

基于UG软件的参数化建模技术的应用

通过UG软件的参数化建模技术在搅拌机拌筒叶片设计中的应用 ,探讨复杂零件产品参数化三维建模的设计方法 ,解决搅拌机拌筒叶片空间螺旋面质量控制等关键性技术问题。     

MW级风力发电机组塔筒法兰强度分析

针对MW级风力发电机组运行过程中的塔筒法兰安全问题,以某大型风力发电机组塔筒法兰为例,利用有限元分析软件ANSYS建立了包含上段塔筒、上段法兰、连接螺栓、垫圈、下段法兰以及下段塔筒的法兰连接系统的有限元模型,对MW级风力发电机组塔筒法兰在极限工况下的应力分布进行了分析,对塔筒法兰的疲劳强度计算方法进行了研究,提出了一种将临界平面算法与剪应力算法相结合的塔筒法兰疲劳强度计算方法。计算结果表明:塔筒法兰的极限强度安全系数为1.1,疲劳安全系数为5.163,两项计算结果均大于1,且危险位置与工程实际吻合,根据德国劳埃德船级社规范,塔筒法兰强度能够满足设计要求,说明提出的方法能够实现MW级风力发电机组塔筒法兰的强度校核。     

大型直驱型风力发电机组钢制圆锥形塔筒设计

塔筒是直驱型风力发电机组的重要部件。本文以直驱型风力发电机组塔筒为研究对象,阐述塔筒的作用,分析总结塔筒设计的主要思路。     

梯形扰流筋对风电塔筒疲劳特性的影响

以某MW级风电塔筒为主要研究对象,应用仿真方法研究在塔筒表面增设梯形扰流筋对其疲劳强度的影响。为了降低涡激频率和提高塔筒静强度,应用流固耦合分析确定扰流筋的最优化筋型。根据Davenport功率谱模拟风电塔筒脉动风速时程和风荷载,得到加筋后塔筒上最大疲劳应力的时程曲线,并对比分析了增设扰流筋前后塔筒疲劳寿命的变化。最后应用雨流计数法得到加筋塔筒的变幅荷载谱,并基于材料特性和疲劳理论计算加筋塔筒的疲劳寿命。结果表明：在风电塔筒外表面加扰流筋虽然能有效削弱塔筒涡激振动的频率,但同时会削弱塔筒的疲劳强度,因此需要在确保加筋后塔筒疲劳寿命仍满足设计要求的前提下合理选择筋型。