首页 > 学术论文

风电机组主轴系统结构分析建模研究及其应用

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 19:06:22
热度:

风电机组主轴系统结构分析建模研究及其应用【摘要】:风力发电机组主轴是连接风轮和齿轮箱的传动轴,是传递动力的重要部件。主轴的性能对风力机组的可靠性和安全性有着重要的影响。论文以大型风

【摘要】:风力发电机组主轴是连接风轮和齿轮箱的传动轴,是传递动力的重要部件。主轴的性能对风力机组的可靠性和安全性有着重要的影响。论文以大型风力发电机组主轴为研究对象,基于德国劳埃德船级社(GL)风力发电机组认证规范,对主轴静强度、疲劳寿命和模态分析进行了深入的研究。研究成果为风电机组主轴结构强度分析和优化设计提供了依据,具有工程实用价值。 论文主要研究内容如下: ①主轴结构强度分析建模的研究,包括主轴的几何模型,主轴静强度分析有限元模型。针对主轴承滚子模拟问题,提出了分别采用变形体单元、Gap单元、刚体单元等三种建模方法模拟主轴承滚子,并通过对三种建模方法计算结果的对比分析,得到了最优方案,对主轴进行结构强度分析。 ②主轴疲劳寿命分析。基于Palmgren-Miner线性累计损伤理论,建立了疲劳分析有限元模型、材料模型、应用计算仿真得到的疲劳载荷谱,计算主轴在疲劳载荷作用下的疲劳损伤。 ③主轴的振动问题研究,根据振动基本理论得出主轴振动方程,对于是否考虑轴承弹性支撑,建立两种有限元模型进行模态分析,并对两种模型的计算结果进行对比分析,研究轴承弹性支撑对主轴固有频率的影响。 ④风力发电机组主轴胀紧套的强度分析研究。分别通过工程计算和有限元分析法计算胀紧套在极限载荷下的应力值,并对计算结果进行了对比分析,指出两者中最优计算方法,并校核胀紧套各部件的强度,为工程设计提供参考意见。 【关键词】:主轴 gap单元 疲劳分析 模态分析 胀紧套
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM315
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • 英文摘要4-7
  • 1 绪论7-15
  • 1.1 国内外风力发电机组关键零部件技术现状综述8-10
  • 1.1.1 国外技术现状8-9
  • 1.1.2 国内技术现状9-10
  • 1.2 有限元分析方法的应用10-12
  • 1.3 本课题研究的意义与主要内容12-15
  • 1.3.1 课题的研究意义12
  • 1.3.2 论文的研究内容12-15
  • 2 主轴静强度分析15-37
  • 2.1 主轴分析系统的结构15-18
  • 2.2 主轴系统分析的有限元模型18-19
  • 2.3 主轴静强度分析19-35
  • 2.3.1 变形体模拟滚子20-25
  • 2.3.2 gap 单元模拟滚子25-30
  • 2.3.3 刚性面模拟滚子30-35
  • 2.4 对比分析35-36
  • 2.5 本章小结36-37
  • 3 主轴的疲劳分析37-47
  • 3.1 疲劳分析方法及理论37-38
  • 3.2 主轴的疲劳强度分析38-45
  • 3.2.1 疲劳分析应力计算38-42
  • 3.2.2 S-N 曲线的修正42-43
  • 3.2.3 载荷谱设置43-44
  • 3.2.4 疲劳分析结果44-45
  • 3.3 本章小结45-47
  • 4 主轴的模态分析47-59
  • 4.1 主轴振动理论47-48
  • 4.2 轴承处完全约束下的主轴模态分析48-52
  • 4.2.1 主轴模态分析的有限元模型48-50
  • 4.2.2 主轴的模态分析结果50-52
  • 4.3 考虑轴承弹性支撑的主轴模态分析52-58
  • 4.3.1 主轴模态分析的有限元模型52-55
  • 4.3.2 主轴的模态分析结果55-58
  • 4.4 对比分析58
  • 4.5 本章小结58-59
  • 5 胀紧套静强度分析59-73
  • 5.1 胀紧套结构理论计算59-65
  • 5.1.1 胀紧套结构尺寸59-61
  • 5.1.2 胀套力学模型及理论计算公式61-65
  • 5.1.3 计算结果65
  • 5.2 胀紧套静强度有限元分析65-70
  • 5.2.1 胀紧套网格模型65-66
  • 5.2.2 接触设定66
  • 5.2.3 边界条件及载荷设置66-67
  • 5.2.4 计算结果67-70
  • 5.3 对比分析70-71
  • 5.4 本章小结71-73
  • 6 结论与展望73-75
  • 6.1 结论73
  • 6.2 展望73-75
  • 致谢75-77
  • 参考文献77-81
  • 附录81
  • A:攻读硕士学位期间所发表的论文81
  • B:攻读硕士学位期间参与的课题研究81


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

螺旋桨轴毂复合联接结构的有限元分析及优化设计    李文静

风电传动链关键件载荷及疲劳技术研究    张晨虬

基于ADAMS的双半内圈角接触球轴承动态性能分析    谢鹏飞;苏敏;姜艳红;梁晓东;邓四二;

一端轴承浮动,另一端轴承固定的风机主轴    Laurentiu Lonescu;Thierry Pontius;

1.5MW风机主轴轴承架残余应力的测量及分析    王庆;

基于有限元方法的主轴轴承跨距优化    裴大明,冯平法,郁鼎文

轴毂过盈联接的应力分析和接触边缘效应    魏延刚

有限元分析计算在矿井提升机上的应用    霍玉玲

提升机主轴装置有限元数值模拟    季晔;贾现召;张步斌;霍玉玲;

大型风力机主轴最佳抗弯刚度的设计方法    沈凤亚;唐超利;

弹性胀套结构的受力分析    何西泠

浅谈我国风力发电的现状和前景    尹超;

风力发电机组主轴系统的结构分析研究    韩德海

两种质量状态下42CrMoA材料疲劳特性研究    谭兵,蔡力勋,罗海丰

分布式风力发电开发对宁夏局部生态环境的影响研究    杨国华;鲍丽芳;韩世军;

有限元法计算开洞连续墙梁的内应力    何晓慧,孟达

厚膜微压传感器的线性化    赵以贵

硅微传感器的热挠曲及谐振频率的计算    刘月明,刘君华,张少君

轿车白车身模态分析研究    许力;汪时武;

键合剂对HTPB与Al/Al_2O_3之间界面作用的分子模拟    焦东明;杨月诚;强洪夫;武文明;

基于虚拟样机的导引头伺服机构谐振频率分析    罗自荣;苗少帅;张志雄;尚建忠;

竹碎料-木纤维复合板弯曲挠度特性的研究    韩健;

机体振动力量训练案例分析    王兴泽;

利用SHPB装置测量软材料体模量的实验研究    李英华;李英雷;张祖根;靳开诚;

钢管拱桥扣索塔缆索张力测试与分析    赵智强;

07MnNiCrMoVDR钢板低温疲劳裂纹扩展速率试验研究    章小浒;张一任;陆戴丁;徐鹏程;汪辉;李书瑞;董汉雄;

韧性损伤变形非协调模型    王云;郝际平;

联轴器和矫直辊轴的装配过盈量对应力的影响    吕智勇;赵景云;

港口起重机金属结构疲劳寿命分析与评价    路世青;陶德馨;肖汉斌;

岩盐储气库溶腔内夹层数值模拟研究    高树生;杨产雷;班凡生;单文文;

基于欧洲标准的车轴钢旋转弯曲疲劳试验    李玮洁;李凯;黄海明;

多功能大型风电机组主轴制动器惯性试验台的研制    谢徐州;吴东岩;曾志勇;刘大欣;陈胜根;

商用车驱动桥亮模态分析与疲劳估计    蒋伍;贺岩松;李伟;

洛仑兹平面电机的结构动态特性研究    雷金

高速列车车轴旋转弯曲作用下微动疲劳损伤研究    杨广雪

大型风电机组变桨距控制策略研究    王哲

双馈风力发电系统中双变流器优化联合控制    贾俊川

数控机床双轴同步控制技术研究    何王勇

人工关节润滑技术与摩擦学测试研究    华子恺

反胶束和高能体系的实验、QM和MD研究    于艳春

土基振动压实系统模型与参数研究    张青哲

结构安定性数值分析方法及其工程应用研究    孙阳

自由活塞式内燃发电机的研究    李庆峰

新型磨针机振动给料结构研究    杜士锋

4200立辊轧机主传动系统扭振研究    王建勋

风力发电新型偏航驱动器设计与研究    陶磊

矿用风机及关键零部件的研究    辛忠伟

带式输送机滚筒的有限元分析及二次开发    张雪峰

提升机动载荷作用下井塔振动分析与寿命预测    王丹

高层钢结构框架整体稳定性分析    唐群

兆瓦级风电机组变桨减速器动态特性及可靠性分析    杨洋

波浪作用下黄河水下三角洲粉质土体海床响应研究    刘莹

具有减压平台的土钉支护结构的工作机理与稳定性分析    杜西岗

我国海上风电发展现状及分析    刘林;葛旭波;张义斌;尹明;李利;

海上风力发电场开发现状及趋势    宋础;刘汉中;

风力发电机主轴承配置    Manuel Rettinge;

论我国海上风电场建设重大工程问题    王景全;程建生;李峰;

全球能源新宠——海上风电    Snodin.H;哲伦;

锥环联接的研究    贾建军

改型尾缘对翼型流场影响的数值模拟    夏商周;申振华;

开口锥面胀套联接    王秀霞,丁学工,李本威

优化设计方法的发展与应用情况    贾瑞芬,张翔

弹性胀套的有限元接触分析    马风雷,刘志英,田子安

海上风电机组系统动力学建模及仿真分析研究    王磊

水平轴风力机风轮和塔架耦合动力学分析    罗振

磁浮道岔梁结构动应力及疲劳寿命分析    肖舟

水平轴风力机载荷的统计分析与计算    陈继传

轻型客车车身骨架结构有限元分析及改进设计    栗广生

疲劳寿命预报统一方法中的载荷次序问题研究    陈峰落

高速铁路接触网的疲劳寿命分析    陈花丽

轴承强化研磨加工有限元仿真分析及设备研制    刘传剑

风电传动链非扭矩载荷技术研究    严伟鑫

水平轴风力机叶片气动性能计算模型研究    张仲柱

水平轴风力机空气动力学数值模拟    张义华

混流式转轮焊接残余应力的试验研究    杨晓君;胡光近;廖继荣;戴振羽;

漫谈风力发电    刘晓林;

风力发电综述与我国的开发设想    陈宗器

风力发电综述与我国的开发设想    陈宗器

发动机气缸体螺纹联接强度有限元分析    高斌,宋小文,卢斌,郝勇刚,胡树根,俞小莉

风力发电现状、发展前景及市场分析    易跃春

盲孔法测量残余应力的钻削加工应变    陈怀宁,陈亮山,董秀中

新型航空润滑油油膜拖动力计算研究    邓四二;滕弘飞;王燕霜;杨伯原;马付建;

基于有限元方法的主轴轴承跨距优化    裴大明,冯平法,郁鼎文

基于ANSYS的机床主轴有限元分析    林士龙;李景奎;张锴锋;

简讯    

维斯塔斯 风能公司概况    得时;

GE风能技术走进中国——记风力发电机组技术发展及本地化生产研讨会    本刊编辑部

风力发电机组动平衡系统    罗川;廖明夫;杨伸记;

浅谈风力发电及相关的中压设备    吴军;

ABB致力于促进中国海上风力发电发展    

产品资讯    

全国风力机械标准化工作现状与展望    王建平;

金风科技首台3.0MW风力发电机组吊装成功    

赛米控为客户提供结合电力电子技术的风力发电专用解决方案技术    

风力发电机组风轮叶片材料的使用方向    

风力发电机组整体运行效率的评估研究    马宁;翟庆志;仝超;王国成;

风力发电机组的智能控制仿真研究    胡林静;席东民;王永兰;

水平轴风力发电机组通用动力学建模研究    刘桦;邓良;廖晖;

对风力发电机组并网技术问题的探讨    陈艳;

风力发电机组火灾危险性及防范措施研究    杨旭坤;

叶轮和机舱对风力发电机组动力特性及地震反应谱响应的影响分析    祝磊;姚小芹;

风力发电机组用轮毂底座等大型低温球铁件的铸造技术    

风力发电机组的桨距角滑模变结构控制    杨锡运;刘欣然;

变桨距风力发电机组的PID控制器设计    张维新;郝雅楠;

风电装备“吹”出大产业    本报记者 姚学文 通讯员 任彬彬

风力发电机组控制系统关键技术获突破    

新能源面临两大困局普及亟待政策统筹    英莲

湘电集团:携关键技术乘“风”而上    本报记者 冯济武

发电集团“风驰电掣”    记者 马钦麟 实习生 杨珍

中石油首台兆瓦级风力发电机组在“辽河”下线    首席记者 吕红丽

东汽第1000台风电机组下线    本报记者 李联慧

中国国电集团总经理朱永芃来连考察    通讯员 严维新 吉志强 记者 贺耀堂

北车风电首台风力发电机组下线    记者 庄云锋

破解风电防雷的“紧箍咒”    本报记者 高琳 潘继鹏

风力发电机组控制策略优化与实验平台研究    刘军

风力发电机组动力模型及循环变桨控制策略研究    卢奭瑄

湍流风场模拟与风力发电机组载荷特性研究    何伟

风力发电机组组合式叶片结构设计研究    陈广华

水平轴风力发电机组风轮叶片优化设计研究    徐宝清

海上风电机组系统动力学建模及仿真分析研究    王磊

风力发电机组振动检测及噪声评估研究    吴宏钢

变速定桨风力发电系统控制技术研究    陈杰

大型风电机组整机及关键部件仿真分析与优化设计研究    李俊

液压型风力发电机组转速控制和功率控制研究    艾超

变速变桨距风力发电机组的滑模变结构控制技术研究    王立军

风力发电机组综合优化选型方法研究    刘瑞轩

含风力发电机组的网络能量分布特征分析    刘苑红

风力发电机组振动监控系统研究    王有珺

双馈感应风力发电机组运行控制的物理模拟仿真    晁储琰

1.5MW风力发电机组液控技术研究    孙勇

兆瓦级变浆距风力发电机组智能控制系统的研究    赵阳

风力发电机组振动在线监测及故障诊断    张小科

双馈风力发电机组及其低电压穿越技术研究    吴建明

20kW风力发电机组的最大功率追踪控制    郑平