学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

风力发电机主轴数值计算及故障预测研究

作　者: 路永品
导　师: 沈健
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 风力发电机组主轴结构动力学正交试验断裂力学
分类号: TM315
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 28次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

风力发电机主轴是风力发电机组的重要组成部分,用于联接风轮和增速箱。主轴结构的安全性对整个机组的性能有着很大的影响。本论文依据现代设计理论的方法,结合结构动力学、断裂力学分析、强度分析理论等,对大型风力发电机组的主轴进行了强度、刚度和断裂力学分析研究。本文的研究成果对大型风力发电机组主轴的研究开发和实现国产化和批量化生产提供技术支撑。论文研究的主要内容包括以下几个方面：(1)采用现代机械设计理论和方法,运用有限元法对某一型号风力发电机主轴的强度和刚度进行研究。选取主轴的结构参数和载荷参数作为正交试验设计的因素,利用逐步线性回归分析对试验结果进行处理,得出风力机主轴的应力和位移与各个参数之间的最优回归方程以及对风力机主轴应力和位移影响显著的参数。(2)根据设计规范对主轴细节结构的应力集中进行分析；建立了主轴法兰和轮毂法兰之间螺栓联接的有限元模型,对主轴法兰、轮毂法兰、联接螺栓、衬垫等进行网格划分,建立接触对,分析螺栓联接的静强度。(3)采用有限元分析软件对主轴进行断裂分析,依据对风力发电机主轴的静强度的分析,对主轴进行裂纹扩展的模拟分析,研究的结果可以为风力发电机组主轴的疲劳破坏、故障检测提供理论依据。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-13
第一章绪论  13-18
  1.1 课题背景  13-14
  1.2 国内外风力发电机主轴系统研究技术现状  14-16
    1.2.1 国外技术发展现状  14-15
    1.2.2 国内技术现状  15-16
  1.3 论文研究的意义及主要内容  16-18
    1.3.1 论文研究的意义  16-17
    1.3.2 论文研究的主要内容  17-18
第二章风力机主轴系统的结构分析  18-35
  2.1 风力发电机主轴系统的结构  18-19
  2.2 主轴系统的分析模型  19-21
  2.3 主轴的静力分析  21-23
    2.3.1 分析模型简单边界条件的设置  21-22
    2.3.2 分析模型的接触方案  22-23
  2.4 风力机主轴的正交实验  23-27
    2.4.1 正交实验概述  23-25
    2.4.2 主轴的正交设计实验  25-27
  2.5 主轴回归分析  27-34
    2.5.1 回归分析的概述  27-29
    2.5.2 主轴位移回归分析  29-31
    2.5.3 主轴应力回归分析  31-34
  2.6 本章小结  34-35
第三章主轴法兰的分析  35-40
  3.1 局部特征的应力集中分析  35
  3.2 螺栓连接的强度分析  35-39
    3.2.1 螺栓/螺柱连接问题及有限元模拟  36
    3.2.2 螺栓连接法兰盘的强度分析  36-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章主轴的裂纹扩展  40-49
  4.1 ANSYS在断裂力学中的应用  40-46
    4.1.1 断裂概述  40-42
    4.1.2 断裂力学模型的建立  42-44
    4.1.3 计算断裂参数  44-46
  4.2 二维裂纹的J积分计算  46-48
    4.2.1 二维断裂模型的建立  46-47
    4.2.2 J积分的计算  47-48
  4.3 本章小结  48-49
第五章总结与展望  49-51
参考文献  51-54
硕士学位期间发表的论文  54

风力发电机主轴数值计算及故障预测研究

内容摘要

全文目录

相似论文