大型风力发电机组塔顶法兰强度影响因素分析

风力发电机组塔顶法兰作为连接塔筒与主机架的关键部件,且受力情况复杂,为了更加合理设计大兆瓦风力发电机组塔筒顶法兰,对塔顶法兰强度关键影响因素进行研究,运用有限元分析软件ANSYS,建立塔顶法兰连接系统有限元模型,基于GL Guideline for the Certification of Wind Turbines Edition 2010规范,针对这些参数对塔顶极限强度影响情况进行研究。结果表明,塔顶强度危险位置与工程实际吻合,为风力发电机塔顶法兰合理设计提供了参考和科学依据,将塔顶参数的影响应用到实际设计工作中,具有一定的工程实用价值。     

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。     

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。     

大型风力发电机组塔顶法兰应力集中因数的有限元分析

塔顶法兰疲劳强度和寿命对大型风力发电机的安全运行有重要影响,法兰关键部位应力集中因数则是影响法兰疲劳强度的关键因素。基于大型风力发电机组塔顶法兰受力理论,结合有限元分析方法,对某大型风力发电机组塔架塔顶法兰应力集中因数进行分析,为实际工程提供指导。     

风力发电机主轴结构强度分析

详细分析了主轴及胀紧联结套的受力情况,建立了风力发电机主轴模型,分别应用工程计算和有限元分析方法,对主轴在极限工况下进行了强度分析,有限元分析时结合工程计算考虑了胀紧联结套对主轴的作用,对两种方法结果进行了对比分析,指出工程计算方法的局限性,提出有限元分析更为准确,为风力发电机主轴的结构强度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。     

一种大型直驱永磁风力发电机定子瓣法兰变形有限元分析

为解决大型直驱永磁风力发电机定子瓣法兰定位销孔位置度偏差过大问题,分析了定子瓣生产过程中涉及吊运的所有工序,用Solidworks建立定子瓣和吊具的简化三维对称模型,并导入ANSYS Workbench有限元分析软件进行计算,求解了两种极限吊运荷载下定子支架法兰销孔的变形和应力水平,确定了引起法兰销孔变形的主要控制工况。     

直驱型风力发电机的主轴强度研究

为了实现某大型水平轴直驱型风电发电机的主轴强度设计,提出基于有限元软件和疲劳软件相结合分析的主轴设计方法。建立发电机的有限元模型,分析计算了14种极限工况下主轴的极限强度。根据GL2010认证规范,推导得到发电机主轴的S-N曲线。基于疲劳分析软件,获得了主轴的疲劳累计损伤分布结果,考察了表面粗糙度对主轴疲劳强度的影响程度。分析校核结果表明,发电机主轴结构满足结构强度设计要求。     

兆瓦级风力发电机组塔架的静强度及模态分析

利用大型有限元软件ANSYS建立了风力发电机组塔架的三维有限元模型,并分别进行了静强度分析和模态分析,准确计算出极限载荷下塔架的应力及塔顶位移,并得到了塔架的固有频率和模态振型.计算结果表明:该塔架整体结构满足强度要求,且在风力发电机组运行过程中塔架不会发生共振,从而为塔架的优化设计提供了依据.     

风力发电机前底架极限与疲劳强度分析与研究

针对风力发电机前底架复杂的几何外形、载荷与边界条件,利用有限元分析软件ABAQUS并结合疲劳分析软件ANSYS Ncode Designlife,分析极限强度与疲劳寿命的数值方法,研究前底架多轴疲劳特性与疲劳寿命分析,研究底架材料的S-N曲线定义和各工况随机载荷谱的分析处理方法,为风力发电机的前底架极限强度和寿命分析提供了有效的分析方法。     

大型风力发电机组锥筒式钢塔架非线性静强度分析

运用有限元分析软件ANSYS10.0对风力发电机锥筒式钢塔架进行非线性静强度分析,得到了额定发电、切出风速和极限风速工况下塔架的应力和位移,对三种工况下钢塔架的受力分析进行了比较,所得结论具有工程参考价值。     

确定法兰螺栓预紧力的EN法与Waters法对比研究

为了验证不同方法计算所得的螺栓预紧力能否满足密封性要求,选取2种不同尺寸和工况的管法兰-螺栓-垫片模型,进行有限元分析.运用ANSYS Workbench有限元软件建立三维模型,施加温度载荷后得到法兰系统的温度场分布.根据EN13445附录G和Waters方法确定了螺栓预紧力,分别作为初始预紧力施加在对应的管法兰系统上...     

法兰平盖上开孔的应力及可靠性分析

目前许多法兰板平盖上开孔的强度计算还没有具体的国家标准,但是法兰的最大工作压力是安全正常工作的重要技术参数,应用有限元软件ANSYS对法兰平盖上开孔进行应力分析,得到法兰平盖内应力分布状况,并对法兰各部分结构进行确定性强度校核,利用Monte Carlo数值计算方法对其进行模拟实际操作工况抽样,得出了法兰平盖工作时的安全可靠度,以及所能承受压力的数学期望。通过有限元及可靠性分析,充分掌握法兰平盖各部分结构的强度储备情况。     

采用VDI2230的风力发电机组塔简法兰联接处螺栓强度分析

针对风力发电机组塔筒法兰联接处螺栓轴线与法兰横向对称中心线不一致,且螺栓所受外载荷为偏心载荷的问题,基于VDI2230螺栓联接理论对法兰联接处螺栓进行理论分析,计算出实际工况下螺栓螺纹处的等效应力,采用有限元理论对法兰联接处螺柃在MSC.Marc/Mentat环境中进行接触强度分析,有限元结果与理论计算结果基本吻合.研究为螺栓联接强度分析提供了新的思路.     

复合材料层合板首末层失效强度的预测方法研究

建立复合材料的三维有限元模型,该模型能有效计算自由边界区的应力以及层间应力,与二维模型相比提高了求解精度;采用Tsai-Wu张量理论作为单元失效的判断依据,引入安全系数计算首层失效,然后使用增量法求解复合材料最终失效强度,使得求解速度加快的同时又不影响求解精度;使用正交实验方法研究不同刚度缩减系数( SCR)对首末层失效强度的影响,发现在进行渐进失效分析时,有限元模型是否合理应该根据首层失效强度与实验值进行比较,不能只考虑最终失效强度与实验值的差异.     

风力发电机组偏航系统结构有限元分析

使用非线性有限元方法对风力发电机组偏航系统进行了结构分析。建立了风力发电机组偏航系统的有限元模型,提出了用gap单元模拟滚子,用多点约束模拟刹车器的简化方法。在极限载荷工况下对偏航系统关键部件的静强度进行了分析。分析结果显示了简化处理的合理性及优越性,表明在极限载荷下系统关键部件满足静强度要求。     

空调转子压缩机摩擦噪声的有限元分析

为探讨空调转子压缩机摩擦噪声的产生机制,提出一种利用有限元软件对空调压缩机相关摩擦副进行摩擦噪声预测的方法.利用复特征值分析法对空调转子压缩机摩擦系统的有限元模型进行模态分析,获得摩擦系统的固有频率以及相应振型的变化特性,据此推断可能导致摩擦噪声的频率.有限元模型计算结果与实测数据具有很好的一致性,验证了该预测方法的有...     

矿用隔爆型计算机机壳结构设计

满足一定的强度要求是矿用隔爆型计算机机壳的结构设计关键,基于薄板应力理论,建立了隔爆机壳强度设计的力学模型,初步计算出了机壳、法兰板厚尺寸;建立起机壳三维模型,利用有限元分析方法对其进行数值仿真分析,找出了机壳应力分布状态,利用尺寸优化设计方法对其进行结构优化,分析了两种优化结构的应力分布情况。对比得出了满足强度要求且重量轻的隔爆机壳,充分发挥了材料的力学性能,提高了企业经济效益。     

MW级风机塔筒门框焊缝的强度分析

运用有限元分析软件ANSYS建立某MW级风力发电机塔筒门框的有限元模型,分析了其在极限载荷下的静强度; 同时采用热点应力法对门框焊缝进行疲劳分析,基于临界面理论计算热点应力,并利用雨流计数法和Palmgren-Miner线性累积损伤理论计算了门框焊缝的疲劳损伤,结果表明,门框焊缝的极限强度和疲劳强度均满足使用要求。     

基于有限元方法的排气歧管后法兰疲劳模拟计算

为了解决排气歧管后法兰断裂问题,重现故障模式并对优化结果进行验证,采用有限元分析方法对排气歧管后法兰进行疲劳分析。运用ABAQUS计算出各工况的Mises应力以及各主应力,并计算出危险位置的疲劳安全系数。可以看出:分析很好地再现了故障发生的位置。优化后模型的安全系数达到要求,并且通过了试验验证。