基于Abaqus风力发电机偏航系统联接螺栓有限元分析.docxVIP

基于Abaqus风力发电机偏航系统联接螺栓有限元分析.docx

  1. 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

基于Abaqus风力发电机偏航联接螺栓有限元分析

钟杰,吕杏梅,巫发明

(中车株洲电力机车研究所有限公司株洲湖南412001)

摘要:基于有限元软件对某MW级风力发电机偏航系统联接螺栓进行了静强度和疲劳强度分析。建立了

整个偏航系统内外圈共179个预紧螺栓的有限元模型;根据GL规范对螺栓进行静强度及应用疲劳载荷谱、

雨流计算、线性累积损伤理论(简称Miner理论)等方法的疲劳强度计算,分析了联接面接触状态及轴承

滚子模拟刚度对螺栓受力的影响,对风电系统联接螺栓强度的精确计算有积极的指导意义。

关键词:风力发电机;偏航联接螺栓;有限元;静强度;疲劳强度

中图分类号:TM351文献标识码:A

StrengthanalysisofboltconnectiononMWwindturbine

yawsystem

ZhongJie,LvXingmei,WuFaming

(CSRZHUZHOUINSTITUTECO.,LTD,ZHUZHOU,HUNAN,412001,China)

Abstract:BasedonFEAsoftware,theintensityanalysisofboltconnectiononMWwindturbineyawsystem

wascarriedout.TheentireFEAanalysismodelwasestablishedwith179boltsofin-and-outonbearing;

AccordingtoGLregulation,thestaticandfatiguestrengthwerecalculated,inwhichtheloadingspectrum、

rain-flowcountingtogetherwithMinertheorywereapplied;also,thestateofconnectedareaandstiffofrollerof

bearingwereanalyzedtostressofbolt,theFEAconstructionandanalysisareusefulandpositivetoprecisedesign

ofboltinyawsystem.

Keywords:windturbine;boltconnectionofyaw;FEA;staticstress;fatigue

前言

MW级风力发电机偏航系统普遍采用轴承回转支撑的形式,机舱与偏航轴承内圈连为一体,

而塔筒则与偏航轴承外圈连为一体。工作过程中,偏航驱动装置通过驱动轴承内圈和机舱的

转动,达到对风的目的。偏航系统联接包括偏航轴承内圈与机舱底座的联接和偏航轴承外圈

与塔筒顶部法兰的联接,由于既要承担机舱的重量,又要承受外部载荷倾覆力矩作用,所以

联接螺栓的强度及其重要。目前国内外对联接螺栓的计算因为计算量大、难收敛等原因,大

多采用部分模型,没有考虑整体性;此外对于螺栓疲劳损伤的计算也都采用简化方法,没有

基于风机20年实际工况载荷谱进行精确计算[1];同时对于实际轴承滚子刚度和模拟滚子的间

隙单元刚度差异也研究相对较少。针对上述问题,本文对偏航系统联接螺栓的计算方法进行

共4页第1页南车株洲电力机车研究所有限公司

研究,并以某MW级风力发电机偏航系统联接螺栓为例,建立了整个偏航系统内外圈共179个预

紧螺栓的有限元模型,并采用疲劳载荷谱、雨流计算、线性累积损伤理论(简称Miner理论)

等精确计算螺栓疲劳损伤,同时对轴承滚子模拟刚度与实际轴承滚子刚度进行验证。

一、有限元强度分析模型的建立

(一)有限元模型网格划分

根据偏航系统结构几何模型进行网格划分,得到螺栓极限强度分析整体有限元模型如图

1所示;其中,轴承滚子采用GAP单元模拟,如图2、3所示,滚子刚度根据罗氏手册进行

计算并修正有限元模型中GAP单元刚度;螺栓采用梁单元模拟,图4~6为螺栓有限元模型

图,其中A、B点分别为螺帽与螺杆连接处及螺杆与螺纹连接处,此处应力值较大,所以在该

处进行网格细化,并在后处理中提取该处轴向应力进行计算。

图1偏航系统联接螺栓有限元模型截面图图2轴承内外圈之间GAP单元

图3模拟单个滚子的GAP单元图4螺栓联接截面图

共4页第2页南车株洲电力机车研究所有限公司

图5轴承内外圈螺栓分布图图6单个螺栓网格模型

(二)边界条件

1约束边界条件

位移边界条件:在全局坐标系下,约束塔筒底面所

文档评论(0)

爱因斯坦 + 关注
实名认证
文档贡献者

我爱达芬奇

1亿VIP精品文档

相关文档