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  • 兆瓦级风力发电机铸造弯头支座的强度分析

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  兆瓦级风力发电机锻制弯头支座的强度剖释_死板/仪外_工程科技_专业原料。兆瓦级风力发电机锻制弯头支座的强度剖释 摘要: 弯头支座是机舱内症结部件之一,也是全盘直驱风机体例中受力状况 最纷乱的零部件之一。通过剖释风力发电机组正在重力、离心力、风压力及其组合 用意机会舱弯头支座

  兆瓦级风力发电机锻制弯头支座的强度剖释 摘要: 弯头支座是机舱内症结部件之一,也是全盘直驱风机体例中受力状况 最纷乱的零部件之一。通过剖释风力发电机组正在重力、离心力、风压力及其组合 用意机会舱弯头支座的承载状况, 能够轻松求出最极度的受力。 文中行使 Samcef 实行载荷估量, 行使 Ansys 实行强度剖释,体例鲜明的对风力发电机组弯头支座 实行了验证,进程众次验证得出最优构造,得到了杰出的后果。 症结词:直驱风机;弯头支座;力学剖释 Strength Analysis of MW Wind Turbine Elbow Support ZHAO Haibo (Hebei United University.Tangshan063000,China) Abstract: Elbow support is one of the key components in the cabin, one of the parts is the direct wind system in the most complicated state of stress. Through the analysis of bearing state of wind turbine cabin in the gravity, centrifugal force, wind pressure and combined effect of elbow support, you can easily find the most extreme stress. This paper uses Samcef to load calculation , using ANSYS for strength analysis, system of wind turbine elbow support is verified, after repeatedly verified the optimal structure, and achieved good results. Keywords: Direct drive wind turbine; Elbow suppor; Mechanical analysis 锻制弯头支座行动直驱风机衔接发电机和塔筒的重要承载件, 承担纷乱的交 变载荷[1],其承载效力,力学功能央浼较高。于是安排时须要归纳思考到弯头 支座的效力和力学央浼, 以是何如安排一个安闲牢靠的弯头支座,对全盘风力发 电机组来说极其主要。 安排中行使 Solid works 确立弯头支座的三维模子,通过 Samcef Wind Turbines 软件正在估量机上模仿出风力机正在各样安排工况下弯头支座的承载状况, 进而筛选出载荷估量叙述中的极限值,以此行动极度载荷值, 再通过 Ansys 强 大的剖释效力, 对直驱风力发电机的锻制弯头支座实行有限元剖释,确定其静强 度和动态性子是否餍足央浼, 假如不对意则频频修正验证,最终取得最优构造外 形[2]。通过此形式缩短了安排周期,低落了安排用度,对弯头支座的安排和风 电机组部件的体例拓荒来说事理庞大. 1.受力剖释 风力发电机弯头支座受力简图如图 1 所示,其重要受力为风轮所承担的推 力,还征求附加爆发的弯矩、电机扭矩、前端部件重力以及其附加力矩等。于是 其所受载荷较为纷乱,实践安排央浼较高,当然为了保障安排愈加正确,载荷计 算弗成使工程履历公式估量,而是直接行使专业的载荷剖释软件。 图 1 风力发电机组满堂受力争 Fig.1 Wind power generation unit by trying to whole 2.载荷估量 专业软件基于动力学模子进运动态模仿来估量得到风机承担的载荷。 大都情 况下, 风机组件中产生临界应力或应变的位子处往往同时受众轴载荷。正在这种情 况下,模仿输出的正交载荷的时辰序列有时可用作安排载荷。 起首辈行行使 Samcef Wind Turbines 实行极限载荷估量,弯头支座的极度状 态行使狂风载荷,遵照二类风场参考风速估量狂风风速为 59.5m/s,风剪切大意 即切变系数为 0,叶片能够利市顺桨,最终使风机落成停机进程。此进程所受载 腰包含支座所受的最大瞬态力。而强度的校核以此极度载荷实行估量。 弯头狂风工况剖释结果: 遵照以上 10min 的载荷仿线 能够看出风力发电机组弯头支座 电机定子衔接面上所受的力和弯矩的巨细,归纳对其载荷数据外实行剖释执掌, 从中提取各对象的最大受力来构成用于强度估量的极度载荷数据组, 此数据固然 过于顽固可是关于风电机组来说是合理的。执掌数据结果如外 1 所示。 3.有限元剖释 弯头支座行使资料为 QT350-22AL,抗拉强度 350MPa,降服强度 220MPa, 伸长率大于等于百分之 22,布氏硬度 HBW 小于等于 160,重要基体机合为铁素 铁, 剪切和盘旋为 315MPa, 弹性模量 E=169GPa, 泊松比=0.275, 密度 7.1g/cm3。 因为正在 Ansys 上加载弯矩和扭矩较为纷乱,于是创立一个理念的载荷施加 点,文中行使 MPC184 单位与实体上部端面刚性衔接来实行加载,因为 MPC184 具有六自正在度,能够平均加载弯矩转矩等载荷,于是此处用 MPC184 单位界说 受力点。 弯头行使 Solid185 单位,其用于构制三维固体构造.单位通过 8 个节点来定 义,每个节点有 3 个沿着 xyz 对象平移的自正在度.单位具有超弹性,应力钢化, 蠕变,大变形和大应变本事.还可采用夹杂形式模仿简直弗成压缩弹塑资料和完 全弗成压缩超弹性资料[3]。 3.1.网格划分 网格划分的基础原划: 网格数的众少将影响到估量结果的正确与否。网格数 量越高,估量精度会有越高,但估量花费时辰和领域也会相应推广。载荷变革梯 度较大的部位(如应力荟萃处) ,为了较好地反响结果变革法则,要采用聚集的 网格划分。可是




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