风力发电机组高强度连接螺栓的计算方法

兆瓦级风力发电机组的各组部件之间通常都通过高强度螺栓连接.这些高强度螺栓常年处在较为恶劣的环境中,且受力复杂.通过风力发电机组运行证明,螺栓连接处是较易出现失效的地方.因此,在设计时需要对机组螺栓连接的各部位进行精确的计算,以保证风电机组运行的安全性、可靠性.主要介绍了关键部位连接螺栓适用的不同计算方法.     

兆瓦级风力发电机组用柔性联轴器的有限元及疲劳分析

为了提高风力发电机组的结构稳定性,基于风力载荷和风力发电机组要求的特性等因素选择膜片式联轴器作为设计模型.首先对简化后的联轴器模型作整体静力分析,分析结果表明结构合理且强度满足设计要求.其次对结构中变形较大的零部件——膜片和中间联接体作了模态分析,得到了中间联接体前6阶的模态振型,并通过疲劳寿命计算,证明联轴器的寿命满足设计要求.最后对联轴器的关键部件作静强度校核,并针对膜片结构承受载荷较大的情况,对膜片结构进行了调整——在膜片与螺栓联接孔处加设一个高强度耐磨衬套.     

风力发电机组后轴承座与前端盖连接螺栓预紧力分析

双轴承结构的双馈风力发电机组,前主轴轴承主要承受径向载荷,后主轴轴承主要承受轴向载荷。文中采用有限元分析方法,依据后轴承座与前端盖连接螺栓在施加预紧力及外载情况下,既保证轴承与轴承座无分离,又满足前端盖和连接螺栓的强度要求,通过多组预紧力分析计算,确定螺栓的预紧力范围。同时通过分析计算可看出,前端盖采用屈服强度大的材料,可提高螺栓预紧力的范围。     

风力发电机塔架内饰件平台螺栓脱落的分析

风力发电机为便于塔架运输、吊装,通常将塔架分为若干段,相邻两段之间通过高强度紧固件进行连接。在设计寿命期内,必须定期对风力发电机塔架相邻两段之间的高强度紧固件进行维护,防止高强度紧固件松动、断裂而引发事故。为便于维护,需要在分段处设置内饰件平台。结合现场情况对风力发电机塔架内饰件平台螺栓脱落问题进行分析,提出解决方案。     

风力发电机组中的高强螺栓计算及注意事项

风力发电机组中,重要的连接处均用高强螺栓连接,对高强螺栓的受力分析及使用性能应做充分的了解.根据螺栓受力变形图,推导出一套计算及校核风力发电机组连接螺栓强度的实用方法,并对高强螺栓在工程应用中的注意事项作了简要陈述.     

风力发电机变桨连接螺栓断裂故障诊断研究

随着风力发电机组的大型化,工作环境的恶劣化的发展趋势,大型风力发电机组变桨系统的高强度连接螺栓在运行期间经常发生断裂,为寻找导致连接螺栓断裂的根本原因,提出一种基于Schmidtand-Neuper模型的连接螺栓断裂故障诊断方法。该方法根据杠杆模型和法兰刚度分配比例,建立起连接螺栓实际受力和外载荷的非线性关系。最后通过理论分析与现场的测试结果对比,结果表明系统连接法兰存在间隙是导致变桨系统高强度连接螺栓断裂的真正原因,验证了Schmidtand-Neuper算法在此应用的合理性和可行性。     

变桨锁定装置结构设计及有限元分析

针对风力发电机组变桨系统更换故障零部件时叶片自由转动的问题,结合风场实际运行经验,设计了一套简单实用的变桨锁定装置。并对其结构进行有限元分析,同时,对其安装螺栓进行了强度校核,验证了该结构及安装螺栓满足设计要求,为该套变桨锁定装置的实际应用提供了理论依据。     

基于ANSYS的风机轮毂与主轴连接螺栓的强度分析

风力发电机在运行过程中,各部件间螺栓连接不仅要承受弯矩,还要承受转矩,受力情况十分复杂,采用一般力学计算的方法,无法准确计算出螺栓的受力情况。文中根据轮毂与主轴间的螺栓受力分析,通过在ANSYS15.0软件中采用APDL命令,对轮毂和主轴间螺栓连接进行详细建模,实现了螺栓的静强度分析,分析结果显示轮毂与主轴连接螺栓满足设计要求。     

MW级风力发电机组轮毂连接螺栓接触强度分析

根据认证(GL)规范,运用有限元分析软件,对某MW级风力发电机组轮毂与叶片螺栓连接、轮毂与主轴螺栓连接进行了接触分析.分析了该轮毂连接螺栓在预紧力工况和实际工作工况下的接触强度.总结了基于GL规范对螺栓接触强度分析的方法.     

MW级风力发电机组塔筒法兰强度分析

针对MW级风力发电机组运行过程中的塔筒法兰安全问题,以某大型风力发电机组塔筒法兰为例,利用有限元分析软件ANSYS建立了包含上段塔筒、上段法兰、连接螺栓、垫圈、下段法兰以及下段塔筒的法兰连接系统的有限元模型,对MW级风力发电机组塔筒法兰在极限工况下的应力分布进行了分析,对塔筒法兰的疲劳强度计算方法进行了研究,提出了一种将临界平面算法与剪应力算法相结合的塔筒法兰疲劳强度计算方法。计算结果表明:塔筒法兰的极限强度安全系数为1.1,疲劳安全系数为5.163,两项计算结果均大于1,且危险位置与工程实际吻合,根据德国劳埃德船级社规范,塔筒法兰强度能够满足设计要求,说明提出的方法能够实现MW级风力发电机组塔筒法兰的强度校核。     

基于Ansys Workbench塔筒外部平台强度分析

塔筒外部平台是风力发电机组的一个重要的工作平台,尤其是海上风力发电机组。采用Ansys Workbench软件对MW级风力发电机组塔筒外部平台进行强度分析,重点考虑了70 m/s极风的影响。分析结果证明平台强度符合设计要求,同时该结果对塔筒外部平台的焊接施工和平台布置有一定的理论指导意义。     

高强度螺栓的断裂分析

本文对超高压膜压机三级缸头的高强度紧固螺栓,进行了断裂失效分析,通过对断件的断口检验、力学试验和计算表明:螺栓的断裂是由于追求过高的强度和硬度,造成了材料的脆性增大,并且,材料中含有一定数量的脆性夹杂物,同时,螺栓存在尖锐缺口,从而导致脆性断裂。本文还指出,超高压设备上的螺栓,除承受巨大预紧力外,还承受随工作压力和温度变化而产生的脉动载荷。所以,应特别重视材料的综合力学性能,还需避免螺栓根部产生的应力集中,并严格控制预紧力。图5表2参5     

桥梁钢结构高强度螺栓组连接设计

分析了桥梁钢结构中高强度螺栓的机械性能、拧紧力矩、摩擦面间传递的作用力及摩擦系数,针对高强度螺栓受力参数进行了分析计算,分别以结构件材料的屈服极限σs和结构件所受轴向力P作为高强度螺栓组设计和计算的依据,在保证高强度螺栓联接所能产生的强度与钢板母材的屈服极限σs强度相当,即连接结构的强度匹配的前提下,对高强度螺栓联接进行设计计算。采用此方法进行的高强度螺栓组联接设计更为合理,在实际生产运行中稳定可靠。     

基于Ansys Workbench轮毂内部支架有限元分析

轮毂是风力发电机组的关键部件之一,也是受力情况最复杂的部件。采用Ansys Workbench软件对MW级风力发电机组轮毂内部的焊接支架过行强度分析,找到了支架的疲劳强度的薄弱处,并提出了采用螺栓连接结构替代焊接结构的解决方案。     

半直驱风力发电机组联轴器胀紧套优化分析

作为风力发电机组连接齿轮箱与发电机的关键部件,联轴器胀紧套本身的强度,以及可以抵抗的打滑力矩对风机正常运行起着重要作用。通过对联轴器胀紧套初始结构进行强度校核,依据胀紧套受力特点,对失效部分提出优化方案;同时根据需要的安装力,完成安装螺栓的选型。最后通过对最终设计方案进行滑移因素分析,确定胀紧套可以传递的最大转矩,为胀紧套的设计、优化、安装及使用提供了完整的思路。     

蓄能机组顶盖座环联接螺栓强度分析

螺栓联接作为水泵水轮机最重要的联接方式之一,要承受高强度的拉伸载荷与剪切载荷,为此螺栓需要进行预紧处理。在水泵水轮机运行过程中,往往会发生疲劳断裂的情况。本文结合水泵水轮机结构设计实例,分别采用《机械设计手册》、《VDI2230强度螺栓联接的系统计算》及有限元仿真对水泵水轮机顶盖座环联接螺栓进行了强度分析,并进行了横向比较,总结了三种校验方法的差异,为水泵水轮机螺栓强度校验提出了新的思路。     

兆瓦级风力发电机组主轴的强度分析

在风力发电机组运行过程中,主轴作为传动链系统重要的组成零部件之一,其设计合理与否直接关系到整机的可靠性。为了更合理模拟主轴的受力情况,使用GAP非线性接触单元模拟主轴承的传力方式,正确模拟主轴承的调心作用。通过建立主轴强度分析模型,使用有限元方法对主轴进行承受极限载荷时的静强度分析,之后结合载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论对主轴进行疲劳寿命分析及优化。分析方法为风力发电机组主轴的设计及优化提供了一种可靠的依据。     

2MW风力发电机组稳态气动性能研究

风力发电机组的性能曲线是评价风能利用率的有效手段,是风力发电机组控制系统设计的基本依据。为提高风力发电机组风能利用率,在设计风力发电机组过程时,需要对机组气动性能进行评估。利用GH-Bladed软件的稳态分析功能,在动量理论模型的基础上,对2MW风力发电机组进行稳态情况下的气动性能进行了研究。仿真结果确定了影响风力发电机组风能利用率的主要因素,以及转矩、推力、转速等性能参数与轮毂风速的关系。研究结果表明,前期的参数设计符合理论标准,能够准确地描述该风力发电机组的运行特征,可作为后续风力发电机组优化设计的理论基础。     

发动机连杆螺栓断裂案例失效分析及预防

连杆螺栓作为高强度螺栓,是发动机紧固件中最重要的零件之一。连杆螺栓工作时承受冲击性的周期交变拉应力和装配预应力,在发动机运转过程中,一旦断裂将引起严重事故。因此连杆螺栓要具有足够的强度、冲击韧性和疲劳抗力。通过采用断口分析、硬度检测和金相检测等方法,对整车检测线发生断裂的发动机连杆螺栓的失效原因进行分析,采取预防措施防止质量缺陷产生。     

随机载荷作用下的风力发电机高强度螺栓疲劳特性分析

本文主要就随机载荷作用下的风力发电机高强度螺栓疲劳特性进行了简要的分析,以其相关的力学特征、计算方法、影响因素等为切入口,探讨随机载荷作用下的风力发电机高强度螺栓疲劳特性的内在规律,为提高风力发电机高强度螺栓的使用性能与安全性能提供可靠的理论基础,继而促进我国风力发电机相关技术的进步。