大兆瓦风机主轴法兰螺栓疲劳寿命评估方法研究.pdf

２０２４年７月Ｊｕｌ２０２４

第５２卷第１４期Ｖｏｌ５２Ｎｏ１４

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１４０１３

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文献引用：宁文钢，王奇，姜宏伟，等．大兆瓦风机主轴法兰螺栓疲劳寿命评估方法研究［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１４）：７８８２．

Ｃｉｔｅａｓ：ＮＩＮＧＷｅｎｇａｎｇ，ＷＡＮＧＱｉ，ＪＩＡＮＧＨｏｎｇｗｅｉ，ｅｔａｌ．Ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｌａｒｇｅｍｅｇａｗａｔｔｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｐｉｎｄｌｅ

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ｆｌａｎｇｅｂｏｌｔｓ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１４）：７８８２．

大兆瓦风机主轴法兰螺栓疲劳寿命评估方法研究

１２１１２

宁文钢，王奇，姜宏伟，王岳峰，宁可

（１太原重工股份有限公司技术中心，山西太原０３００２４；２太原科技大学重型机械教育部

工程研究中心，山西太原０３００２４）

摘要：大兆瓦风电机组主轴法兰螺栓连接受到复杂交变载荷的作用，极易产生疲劳破坏。针对此问题，构建法兰螺栓

连接有限元数值模型，以法兰界面涂层增摩工艺为背景，分析不同预紧力工况下法兰连接各部件危险部位应力变化规律。

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通过ＧＨＢｌａｄｅｄ结合雨流计数法给出螺栓实际载荷数据，根据Ｅｕｒｃｏｄｅ３规范修正材料ＳＮ曲线，使用ＦＥＳＡＦＥ得到了不

同预紧力下螺栓连接疲劳寿命，明确了法兰界面涂层增摩、预紧力变化对螺栓连接疲劳寿命的影响，提出了基于法兰结构

的螺栓疲劳寿命评估方法。结果表明：增大法兰界面的摩擦因数，在８５０～１１００ｋＮ内降低螺栓预紧力有益于改善螺栓连接

的疲劳寿命。

关键词：高强度螺栓；风电法兰；有限元仿真；疲劳寿命评估

中图分类号：ＴＭ３１５

ＦａｔｉｇｕｅＬｉｆｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＬａｒｇｅＭｅｇａｗａｔｔＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅＳｐｉｎｄｌｅＦｌａｎｇｅＢｏｌｔｓ

１２１１２

ＮＩＮＧＷｅｎｇａｎｇ，ＷＡＮＧＱｉ，ＪＩＡＮＧＨｏｎｇｗｅｉ，ＷＡＮＧＹｕｅｆｅｎｇ，ＮＩＮＧＫｅ

（１ＴａｉｙｕａｎＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｅｎｔｅｒ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ；

２ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅｒｙＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔａｉｙｕａｎ

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