风力发电机主轴轮毂连接螺栓安全性分析

主轴轮毂螺栓连接是风力发电机的重要连接之一,螺栓断裂后可能造成重大事故.采用KissSoft软件分析了螺栓断裂后,螺栓承受的最大轴向力随断裂位置的变化规律,螺栓连接安全系数随断裂位置的变化规律,及剩余每根螺栓承受的轴向力变化规律.可以为主轴轮毂螺栓连接的安全性分析提供参考,为风场运维提供指导.     

MW级风力发电机组轮毂连接螺栓接触强度分析

根据认证(GL)规范,运用有限元分析软件,对某MW级风力发电机组轮毂与叶片螺栓连接、轮毂与主轴螺栓连接进行了接触分析.分析了该轮毂连接螺栓在预紧力工况和实际工作工况下的接触强度.总结了基于GL规范对螺栓接触强度分析的方法.     

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。     

MW级风力发电机组主轴胀套连接的结构强度分析

建立了MW级风力发电机组主轴胀套连接模型,分别应用弹性力学理论与有限元分析方法,对胀套连接在极限工况下进行了强度分析.并对结果进行了对比分析,指出利用经典弹性力学设计和分析胀套连接的局限性,提出有限元分析更为准确.为风力发电机组主轴胀套连接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.     

2MW风力发电机轮毂优化设计

优化设计是一种为了让自己的设计材料最省、支出最小的一种技术。通常,在设计中,会有许多的设计方案以供选择,如何从众多的方案中选择一个最好的方案,就需要有较好的设计方法。优化设计的方法有很多,而拓扑优化又称结构布局优化,是一种根据优化目标、载荷及约束而寻求结构材料最佳分配的优化方法。针对2MW风力发电机轮毂进行了拓扑优化,对比分析了优化前后轮毂的质量、及联合工况下的应力和变形,结果表明,联合工况下的应力及变形减小,动态应力最大值减小,动态强度提高;并在三维软件中重建模型,验证优化后模型进行工程实践的可行性。     

风力发电机连接螺栓断裂失效分析

某外资企业生产的风力发电机连接螺栓,使用很短时间即发生断裂失效,通过对断裂螺栓的断口宏观检查、金相组织的全面检验和开裂部位与非开裂部位的解剖对比分析,结果表明:螺栓断裂是由于淬火时形成了很深的裂纹;淬火裂纹的形成与冷速过快、表面脱碳及螺纹根部应力集中有关。     

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。     

水轮发电机主轴螺栓联接的有限元分析

针对"某水轮发电机主轴螺栓联接仅采用传统的安全系数法设计,得出的水轮发电机主轴无垫片螺栓联接的最大应力为72.0 MPa,可靠性不高"的问题,运用ANSYS软件,建立了由精细结构和一般结构组成的主轴螺栓联接有限元模型,精细结构为对称的1/12螺栓联接结构;一般结构只模拟上/下法兰,不包含螺栓,用来传递主轴的扭转力矩;两部分之间运用约束方程联接;采用了TARGE170/CONTA174单元模拟螺栓与法兰轴接触,PREST179单元模拟螺栓预紧。计算了在额定工作状态下,有/无14.5 mm垫片的主轴螺栓联接结构应力分布。研究结果表明,有/无14.5 mm垫片两种主轴螺栓联接结构均满足强度要求;无垫片结构的螺栓最大应力为92.6 MPa,比由安全系数法得到的结果大28.61%;有垫片结构的各部件应力增大4.10%~8.55%,螺栓最大应力为96.4 MPa,比无垫片结构增大4.10%。     

MW级风力发电机塔筒环形法兰连接高强度螺栓疲劳评估

对于MW级风力发电机塔筒环形法兰连接高强度螺栓,采用M.Seidel曲线模型、Schmidt-Neuper分段线性模型及有限元分析模型,分别建立了法兰受载与螺栓应力之间的非线性关系,分析对比了3种模型在疲劳寿命评估中的利弊,确定了法兰受载与螺栓应力的合理模型。采用Eurocode 3规范选取材料的S-N曲线,根据Palmgren-Miner准则计算了连接螺栓的疲劳寿命,计算结果与理论分析一致。为塔筒环形法兰连接高强度螺栓的疲劳评估提供了重要方法。     

兆瓦级风力发电机主轴结构强度及可靠性分析

针对某1.5 MW双馈式风力发电机,利用Ansys的参数化建模语言APDL对其主轴进行参数化建模,得到风机主轴参数化模型以及命令流文件。根据风机主轴的载荷数据,校核了风机主轴在16组极限工况下的静强度,结果显示主轴工作应力在工况dlc 2.1b最大,为237.086 MPa。最大工作应力小于许用极限,主轴符合静强度要求。考虑到实际情况下风机主轴结构尺寸参数、材料力学参数以及所受载荷参数的随机性,利用专门的概率分析软件NESSUS联合Ansys,对风机主轴进行基于静强度的结构可靠性分析,结果显示风机主轴的结构可靠性P_R=0.999 224 4,略小于要求的0.999 9。根据灵敏度分析结果,提高屈服强度均值,降低屈服强度标准差,提高尺寸参数R_2均值可增加风机主轴结构可靠度。     

兆瓦级风力发电机组主轴的强度分析

在风力发电机组运行过程中,主轴作为传动链系统重要的组成零部件之一,其设计合理与否直接关系到整机的可靠性。为了更合理模拟主轴的受力情况,使用GAP非线性接触单元模拟主轴承的传力方式,正确模拟主轴承的调心作用。通过建立主轴强度分析模型,使用有限元方法对主轴进行承受极限载荷时的静强度分析,之后结合载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论对主轴进行疲劳寿命分析及优化。分析方法为风力发电机组主轴的设计及优化提供了一种可靠的依据。     

汽车用轮毂螺栓裂纹分析

某紧固件生产厂家,在生产规格为M22×1.5×125的汽车用轮毂圆头花齿轮毂螺栓时,出现纵向贯穿裂纹.采用化学成分分析、硬度分析和金相分析等测试方法,对轮毂螺栓的断裂进行了分析.结果表明:螺栓存在明显带状组织偏析,淬火后组织不均匀,内应力较大且不均匀,造成淬火开裂.     

大型风力发电机组轮毂强度分析

轮毂是风力发电机组中受力情况最复杂,且可靠性要求最高的关键部件之一,其强度直接关系到风力发电机组的安全性能。本文根据GL规范,利用有限元方法对轮毂进行静强度和疲劳强度分析,并且给出了轮毂材料S-N曲线的详细拟合过程。有效解决了风机轮毂强度计算问题,为轮毂结构优化奠定基础。     

基于ANSYS的风力发电机主轴的强度分析及优化

主轴支撑叶轮,传递动力及载荷,是风力发电机组的重要零件,主轴的可靠性直接影响着整机的可靠性、可利用率及发电量。由于主轴的支撑和受载情况复杂,工程中采用有限元法对主轴进行强度分析。使用LINK10单元模拟轴承滚子只受压不受拉的承载特性,在ANSYS软件平台下建立了主轴的有限元分析模型,计算了主轴的静强度,根据计算结果对主轴的尺寸进行了优化,优化后,主轴的安全裕度有了显著提高。     

直驱永磁风力发电机定子主轴强度分析及优化

定子主轴是直驱永磁风力发电机的重要承载部件,其设计可靠性直接影响到直驱永磁风力发电机组运行的安全性和可靠性。在实体单元力学理论的基础上,利用有限元分析软件,对某型号直驱永磁风力发电机定子主轴进行静强度计算,根据GL2010风力发电机组认证指南对风力发电机进行疲劳计算,并根据计算结果提出设计的关键部位及优化方向。     

风力发电机轮毂加工工艺研究

风力发电机轮毂的制造工艺难度较大.文中通过对其结构特点的分析,优化加工工艺方案,利用先进的检验设备配合数控加工,确保了轮毂加工精度.     

基于ANSYS的风机轮毂与主轴连接螺栓的强度分析

风力发电机在运行过程中,各部件间螺栓连接不仅要承受弯矩,还要承受转矩,受力情况十分复杂,采用一般力学计算的方法,无法准确计算出螺栓的受力情况。文中根据轮毂与主轴间的螺栓受力分析,通过在ANSYS15.0软件中采用APDL命令,对轮毂和主轴间螺栓连接进行详细建模,实现了螺栓的静强度分析,分析结果显示轮毂与主轴连接螺栓满足设计要求。     

MW级风电机组轮毂与变桨挡块强度分析

针对MW级风力发电机组轮毂强度安全问题,使用有限元分析软件ANSYS和疲劳分析软件FE-safe,在考虑变桨轴承非线性影响情况下,采用风轮总体模型与轮毂子模型相结合以及临界平面法与最大主应力算法相结合的计算方法,对某大型风力发电机组轮毂的极限强度与疲劳强度进行了评估;为使叶片变桨时准确停留在顺桨位置,在轮毂装配系统中设计了变桨缓冲装置,并对装置组成件变桨挡块和挡块凸台在顺桨工况下的极限强度进行了分析。研究结果表明:轮毂的极限和疲劳强度以及变桨挡块和挡块凸台的极限强度均能满足设计要求,为风电机组轮毂和变桨缓冲装置的设计提供了参考依据。