载荷不确定性的机床支承件公差优化设计

为降低不确定因素对机床支承件精度的影响,提高支承件精度稳健性,针对机床支承件安装基准面,提出一种考虑载荷不确定性的机床支承件公差优化设计方法。首先建立机床支承件精度稳健性优化模型;其次,考虑载荷不确定性求解与支承件所联接零部件的位姿误差分布,利用响应面法构建支承件安装基准面公差、载荷不确定变量与支承件误差分布参数间的近似模型;再次,结合现有的加工成本函数,利用粒子群嵌套优化算法求解优化问题。以某龙门式加工中心横梁为例,利用不确定性优化方法优化基准面公差。最后,通过与确定性优化结果对比,发现提出的稳健性公差优化设计方法在保证加工成本较低的同时,可以有效提升设计产品的稳健性。     

风机高强度螺栓在线监测及疲劳分析技术研究

提出一种基于超声波在线监测技术的螺栓疲劳损伤值计算方法。以风机变桨轴承-轮毂连接螺栓为例,对风力发电机组变桨轴承-轮毂连接螺栓轴力进行超声在线监测,获得风机运行过程中螺栓中的实际轴力-时间历程曲线,并将其转化为螺栓疲劳载荷谱;利用雨流计数法,获得风机理论寿命内不同螺栓应力循环的次数;结合螺栓材料的S-N曲线以及Palmgrem-Miner疲劳累计损伤理论,计算得到变桨轴承-轮毂薄弱部位螺栓的实际疲劳损伤值最大为0.37,远低于螺栓疲劳极限。     

风电机组后机架工字梁焊接残余应力与变形的数值模拟分析与研究

基于热弹-塑性有限元分析理论,对风力发电机组后机架工字梁进行焊接过程的模拟仿真,获得了残余应力场分布及变形情况,并与实际焊接完成后的变形值进行对比。结果表明：焊后残余应力主要分布在焊缝区和热影响区,焊缝中心区域残余应力最大,翼缘板左、右两侧的残余应力呈对称分布,且上、下翼缘板的分布情况相似;距离焊缝中心越远,残余应力越小;翼缘板均向内侧收缩变形,且左、右两侧的变形不同,仿真分析结果与实际变形情况相吻合。采取反变形措施后进行焊接,翼缘板的最大变形为0.5 mm。该研究结果对实际生产具有重要的指导意义。