兆瓦级风力发电机组主轴优化设计

主轴作为风力发电机组传动链系统中的核心部件,其结构强度对整个机组的安全、稳定运行有着至关重要的影响。针对某4 MW双馈式风力发电机组主轴,根据其结构形式和载荷传递特点,利用参数化建模语言,以仅受压属性的杆单元模拟主轴轴承滚子,建立了有限元分析模型。依据GL2010认证规范,推导出考虑主轴平均应力效应的S-N曲线,并根据轮毂中心处的极限工况载荷与疲劳时序载荷,进行主轴静强度和疲劳损伤计算,结果显示主轴的静强度满足设计要求,疲劳强度需要优化提升,针对上述结果从结构刚度协调性和表面粗糙度两方面进行优化设计研究,最终,在保证主轴满足强度要求的同时,重量降低了约2.23%,实现了轻量化设计。     

动车组头车车体疲劳强度分析

以某350km/h动车组头车车体为研究对象,在ANSYS中建立车体有限元模型,依据EN12663标准对其进行刚度和静强度分析,得到车体垂向最大变形为539mm,最大当量应力为2802MPa,最大当量应力出现在空气弹簧约束处,小于材料的屈服极限,满足车体刚度和静强度要求;根据动车组实际线路运行情况,增加明线会车、隧道会车、隧道通过和侧风工况4种气动载荷工况进行静强度分析,4种工况车体的静强度均小于车体材料的屈服极限;采用Goodman疲劳曲线图对车体疲劳强度进行评估,各部位安全系数均大于1,满足疲劳强度的要求。     

极限工况下风力机主轴强度的可靠性分析

主轴是风力机传动链系统中的关键部件之一,其可靠性直接影响整个机组能否正常工作.基于有限元分析法建立了主轴有限元模型,依据应力强度干涉理论和可靠性分析理论建立了主轴强度可靠性模型.根据主轴各极限工况载荷计算了主轴静强度,分析出其应力-强度分布并计算其可靠度值.将可靠度计算结果与主轴设计可靠度目标分配值进行对比,表明该主轴强度的可靠性可以满足预定要求.     

链条式起下作业系统关键部件的有限元分析

为了研究蒸汽驱注式高温不压井修井作业机起下作业系统中链条传力部件的安全可靠性,利用有限元软件进行分析,精确模拟出链条静强度应力分布情况,得出链条最大等效应力小于材料的屈服极限,并且销轴和套筒接触部位极易磨损,而磨损后,链节距加大,链条总长度增加会降低其使用寿命;在此基础上对链条的疲劳寿命进行理论计算与模拟分析,计算结果表明,该结构在载荷工况下均完全满足工作要求。     

风电机组主轴疲劳强度优化

利用有限元模型分析,并根据轮毂中心处的极限载荷和疲劳时序载荷计算2. 5 MW风力发电机组主轴静强度和疲劳损伤强度,结果显示主轴的疲劳强度需要提高,基于结构刚度协调性开展优化设计研究,在保证主轴满足强度要求的同时,实现了轻量化设计。     

基于结构可靠性分析的风力发电机主轴优化设计

基于ANSYS软件的参数化语言APDL,以结构尺寸参数为变量,建立兆瓦级风力发电机主轴的参数化有限元模型,并得到主轴有限元分析的命令流文件,在此基础上,利用数据优化软件ISIGHT联合ANSYS软件对风力发电机主轴进行实验设计(Design of Experiment,DOE),分析出各尺寸参数对风力发电机主轴最大工作应力的影响,选取影响较大的5个尺寸参数,利用ISIGHT软件的近似建模功能,建立风力发电机主轴最大工作应力和尺寸参数之间的二阶近似响应面模型。根据得到的响应面模型,通过MATLAB软件,编制风力发电机主轴静强度可靠性计算程序。最后,通过ISIGHT软件的优化模块,在保证主轴结构可靠度符合要求的情况下,对风力发电机主轴的尺寸参数进行了优化设计。优化结果显示,选用MISQP优化算法优化效果最好,优化后风力发电机主轴体积减少了2. 47%。     

新型工艺转向架支撑定位装置的结构设计与强度分析

主要介绍了一种可适用于多种类型地铁车辆检修用新型工艺转向架支撑定位装置的结构特征,包括主要结构组成和特点。依据规范UIC615-4及EN13749的强度分析方法,并应用基于Hypermesh与ANSYS的联合仿真,建立相应的有限元模型,对工艺转向架的支撑定位装置进行结构强度分析。结果表明,在模拟运营载荷和超常载荷工况下,支撑定位装置的最大应力均小于材料的屈服极限,支撑定位装置满足静强度要求。     

八轴货运机车中间构架静强度与疲劳强度分析

介绍了某单节八轴机车主要技术特点,参照UIC 615-4规范中的载荷计算方法与工况设计,采用有限元的方法,对某120km/h单节八轴电力机车中间构架,进行了超常工况下的静强度和模拟运营工况下的疲劳强度计算.计算结果表明,在超常载荷工况下,中间构架的最大应力小于材料的屈服极限,满足静强度要求.在模拟运营载荷作用下,通过对13个载荷工况下部分构架节点的分析,母材各节点的应力值均不超过材料极限,且符合Goodman疲劳极限图要求.构架主焊缝各节点的应力值均不超过Moore-Kommer-Japer疲劳极限曲线,且具有较大的安全裕量,满足疲劳强度设计要求.     

多载荷工况下塔式起重机的强度、刚度和安全裕度

基于有限元参数化建模技术,运用Ansys中的APDL程序语言编写了塔式起重机整机金属结构命令流,在自重、起升载荷、风载荷等共同作用下选择3种危险工况,进行结构强度、刚度有限元分析,得到塔式起重机结构最大应力发生的位置和变形最大出现的位置。对整机结构稳定性进行了研究,得到不同工况下的临界极限载荷,来确定塔式起重机不同工况下的安全裕度。     

基于ANSYS的风机叶片试验加载架结构优化设计

利用ANSYS软件的APDL语言,对某风机叶片试验加载架的重要尺寸进行参数化,并建立有限元模型,在其最大载荷工况下进行应力与应变分析,找出优化空间;再利用ANSYS中的design opt优化模块进行尺寸优化,并对原有结构加以改进。