基于ansys的風力發(fā)電機螺栓強度分析(編輯修改稿)
2025-07-15 21:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 后的有限元模型 主要零件網(wǎng)格化后的有限元模型為了盡量減少單元數(shù)量，很多實體網(wǎng)格都比較粗，只是在輪轂與主軸接觸面附近通過螺栓傳遞力的地方，網(wǎng)格會比較細。本文螺栓利用beam188梁單元來模擬，應(yīng)力結(jié)果可以從該梁單元直接讀取。對于螺栓連接件的強度、剛度進行計算機仿真分析,通常采用兩種方法:一是按照實際尺寸做出螺栓的模型,用連續(xù)介質(zhì)單元進行網(wǎng)絡(luò)劃分,這樣不但可以使有限元模型準確,還可精確得到螺栓零件的應(yīng)力、應(yīng)變分布,但是模型復雜,自由度多,將造成計算機計算時間過多。二是采用梁單元模擬實際的螺栓,并采用耦合自由度的辦法來體現(xiàn)螺栓的連接作用,這樣可以大量節(jié)約計算機資源,但在自由度耦合處附近的應(yīng)力、應(yīng)變分布計算結(jié)果不正確。以上兩法都不方便螺栓的預(yù)緊和受拉螺栓受剪切作用的模擬,不利于工程應(yīng)用 頂部位置螺栓有限元模型剖面圖 建模說明主軸只取了到軸承中心位置的前面一段，其尾部端面在模型求解過程中全部被約束。這是由于主軸尾端全部約束后，主軸剛度對螺栓應(yīng)力結(jié)果的影響基本可以忽略。墊片和法蘭面之間均設(shè)為綁定接觸，這是由于螺栓本身的柔性使螺栓頭部在剪切方向不會發(fā)生滑移。各零件的圓角或者倒角沒有建模，因為這對螺栓應(yīng)力分析結(jié)果可以完全忽略。主軸和輪轂之間是標準的接觸，摩擦系數(shù)取為 。槳葉葉根處傳遞倒輪轂的載荷，通過一剛性很強的載荷傘的方式來實現(xiàn)。 載荷 螺栓的預(yù)緊是通過在模擬螺栓的Beam188單元中間某個位置添加PRETS179預(yù)緊單元，使螺栓按照實際情況得到預(yù)緊。螺栓允許的最大預(yù)緊力可通過VDI2230查詢得到。三、讀取結(jié)果四、根據(jù)結(jié)果計算螺栓強度結(jié)論：主軸和輪轂連接螺栓位置2 極限強度分析 WD821500機組載荷見附件[2]。螺栓預(yù)緊采用最小預(yù)緊力時，螺栓應(yīng)力增量會相對較大，故螺栓極限強度分析，采用在最小預(yù)緊力和極限載荷下得到的螺栓應(yīng)力增量與最大預(yù)緊力下得到的螺栓預(yù)緊應(yīng)力相合成的方法來計算（合成方法見附件[3]中之規(guī)定），得到螺栓的極限應(yīng)力，這樣可使結(jié)果相對保守。根據(jù)附件[2]，列出了輪轂中心旋轉(zhuǎn)坐標系下的極限工況載荷：工況FxFyFzMxMy
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