基于ansys的風(fēng)力發(fā)電機(jī)螺栓強(qiáng)度分析(已修改)
2025-06-30 21:24 本頁面
【正文】 基于ANSYS的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高強(qiáng)度螺栓強(qiáng)度分析摘要：目前在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)械零部件開發(fā)過程中，除了輪轂、主軸、軸承座、機(jī)艙及塔架等大部件需要做完整的強(qiáng)度分析，他們之間的高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)也是其中十分重要的組成部分，其設(shè)計(jì)的是否合理將直接影響整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否正常運(yùn)行。這些螺栓不僅要承受彎矩，還要承受扭矩，受力情況十分復(fù)雜。采用一般材料力學(xué)的方法，無法進(jìn)行較為精確的計(jì)算。本文將結(jié)合ANSYS有限元分析軟件和目前整個(gè)風(fēng)電行業(yè)中通行的螺栓強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)——VDI223中的計(jì)算方法來分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中高強(qiáng)度螺栓在極限工況下的強(qiáng)度和各疲勞工況下的疲勞壽命。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 高強(qiáng)度螺栓 有限元，VDI2230 極限強(qiáng)度 疲勞壽命 當(dāng)前我國電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速，發(fā)展形勢也十分良好，但由于很多企業(yè)基本都是通過引進(jìn)國外技術(shù)來制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并沒有完全掌握開發(fā)風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組的核心技術(shù)，這就給我國風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展埋了很多隱患。因此十分有必要消化吸收設(shè)計(jì)技術(shù)，為自主研發(fā) 這一分析方法除了在螺栓設(shè)計(jì)及優(yōu)化時(shí)使用，由于其符合德國勞埃德（GL）認(rèn)證規(guī)范，故可以普遍滿足國內(nèi)外各認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證之需要。ANSYS作為一種強(qiáng)大的有限元分析軟件，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、航空航天、汽車、船舶等各大領(lǐng)域，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中必不可少的分析工具。，比較系統(tǒng)的來闡述螺栓極限強(qiáng)度分析和疲勞強(qiáng)度。目的是使通過這樣一種方法的運(yùn)用，可以運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的任何部位的連接螺栓強(qiáng)度分析，使之滿足設(shè)計(jì)要求，螺栓的設(shè)計(jì)是否合理，同樣也關(guān)系到相關(guān)零部件的設(shè)計(jì)成本，因此設(shè)計(jì)合理的螺栓數(shù)量，不僅關(guān)系到螺栓本身，也涉及到相關(guān)零部件的成本。一、主軸與輪轂連接螺栓結(jié)構(gòu)， 螺栓部位結(jié)構(gòu)描述該機(jī)組傳動系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，主軸通過一個(gè)雙列圓柱滾子軸承以及和齒箱輸入軸通過脹套連接支撐，而整個(gè)風(fēng)機(jī)頭部的風(fēng)輪與主軸之間就依靠360度一圈螺栓連接，其中還連接著風(fēng)輪鎖緊盤。在Solid Works三維模型中的剖面示意圖如下 圖二 主軸與輪轂螺栓連接剖面圖 螺栓受力分析通過三片槳葉傳遞到輪轂中心的載荷，需通過該部位螺栓傳遞給主軸，它所處的位置決定了其受力情況的復(fù)雜性，這些螺栓不僅要承受軸向拉力，輪轂中心的彎矩（包括風(fēng)載和風(fēng)輪自重），還要承受轉(zhuǎn)矩。2 有
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