风电机组变桨轴承螺栓疲劳寿命研究

为实现大型水平轴风电机组轮毂与变桨轴承联接高强度螺栓的抗疲劳设计,提出基于有限元非线性分析的疲劳强度校核方法。本文建立了轮毂与变桨轴承联接高强度螺栓的非线性有限元模型,考虑变桨轴承螺栓联接系统刚度分配,特别考虑变桨轴承在工作过程中刚度随接触角变化的影响,得出螺栓内应力与外力的的非线性关系。通过载荷二维线性插值得到螺栓时序应力,由雨流计数和累积损伤计算得到整圈螺栓疲劳累积损伤分布,并进一步找到最大累计损伤位置。在此基础上,计算并分析螺栓材料疲劳性能、螺栓预紧力、螺栓数量与法兰厚度等对最大累计损伤的影响。结果表明,所提出的方法和流程在变桨轴承螺栓疲劳强度分析与校核上具有可行性和有效性。