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。     

MW级风力发电机轮毂与主轴连接螺栓强度分析

针对MW级风力发电机轮毂与主轴连接螺栓强度设计问题,运用有限元软件ANSYS建立轮毂与主轴连接螺栓仿真模型;通过对轮毂与主轴连接螺栓的受力分析、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工程计算,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,螺栓强度和滑移面剪切力满足设计要求。该研究为风机轮毂与主轴连接螺栓强度校核提供了参考。     

MW级风力发电机组偏航制动盘强度分析

偏航制动盘是风力发电机组中受力情况较为复杂、可靠性要求较高的关键部件之一,其强度直接关系到整个机组的安全运行。基于GL规范,采用有限元方法对偏航制动盘进行静强度和疲劳强度分析,并且给出了偏航制动盘部件S-N曲线的详细拟合过程,有效解决了偏航制动盘强度计算问题,为风机的安全运行提供了可靠的技术支持。     

风力发电机组高强度连接螺栓的计算方法

兆瓦级风力发电机组的各组部件之间通常都通过高强度螺栓连接.这些高强度螺栓常年处在较为恶劣的环境中,且受力复杂.通过风力发电机组运行证明,螺栓连接处是较易出现失效的地方.因此,在设计时需要对机组螺栓连接的各部位进行精确的计算,以保证风电机组运行的安全性、可靠性.主要介绍了关键部位连接螺栓适用的不同计算方法.     

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.     

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。     

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.     

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。     

风力发电机组轮毂有限元分析与优化

采用叶素动量理论进行风力机气动力学的载荷计算,得到轮毂上的载荷,应用大型通用有限元分析软件MSC系列软件做设计分析平台,对某MW级大型风力发电机组轮毂进行静强度分析、疲劳强度分析,并采用NASTRAN提供的优化程序对轮毂壁厚进行优化设计,探索出了一套轮毂优化设计的方法,并得出一组在一定的工作环境下可以安全工作的轮毂壁厚分布,大大减轻了轮毂重量,降低了加工成本.     

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。     

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。     

风力发电机转轴负载能力分析计算

风力发电机运行环境非常恶劣,对转轴负载能力要求很高。负载能力通过计算抵抗最大负载力造成的疲劳毁损的安全系数得出。综合考虑影响转轴疲劳强度的各种因素,提出了转轴疲劳裂缝安全系数和最大负载下塑性变形安全系数计算方法,对转轴设计具有重要的指导意义。     

基于ANSYS的MW级风电机组运输支架强度计算

针对某2 MW风电机组运输支架的强度安全问题,对运输支架的板和焊缝进行了运输和试验台试验2种工况下的强度计算研究。以ANSYS为平台建立了包含风电机组和运输支架的完整有限元模型,基于APDL语言和GL规范定义了运输和试验台试验2种工况,首先通过排除焊趾奇点应力的方法得到了运输支架板的极限安全系数;之后利用国际焊接协会规范对运输支架的焊趾应力进行了插值计算,得到了焊缝的极限安全系数。研究结果表明,运输支架的板和焊缝强度安全系数均大于1,满足设计使用要求,该方法可为运输支架的结构设计和优化提供了一种实用的手段。     

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。     

兆瓦级风电机组行星轮系有限元分析

针对兆瓦级风电齿轮箱中行星轮系易出故障的特点,通过三维建模软件建立行星轮系的计算模型,利用有限元方法对行星轮系进行了静强度分析,找出了最大应力点,提出了改善最大应力的方法。对行星轮系模态分析结果与已知的实际频率比较表明：在正常工作状态下,行星轮系不会产生共振。此方法为2．0MW风电机组行星轮系的设计提供了理论依据。     

基于ANSYS的1.5MW风电机组斜齿轮轴的有限元分析

以风电机组齿轮箱的斜齿轮轴为对象,首先将Pro/E实体模型导入ANSYS建立有限元模型,在此基础上,对斜齿轮轴进行线性静力分析,最后得出形变和应力分布结果。并以此为据判断强度和刚度条件,提出轴的改进方案,提高了设计的可靠性。     

永磁直驱风力发电机组主机架强度分析

运用风力机空气动力学、结构动力学、强度分析等理论和现代设计方法,以GL、IEC、Eu-roCode3等风力发电机组规范为依据,利用非线性有限元分析软件MSC.MARC对主机架结构进行静强度、模态、以及疲劳寿命分析,并对结果进行校核评价。总结了运用MSC.MARC进行风力发电机组关键零部件设计与分析的方法,为风力发电机组零部件的自主设计和结构优化提供可靠的科学依据,具有理论意义和工程使用价值。     

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。     

新旧型风电增速箱行星架结构分析与设计

通过对比新旧型风电增速箱行星架结构,并运用有限元进行分析,指出传统行星架结构的不足,分析新型行星架的优势,且提出需改进的措施和设计的要点。