5083铝合金最佳超塑性变形行为

采用最大m值法研究5083铝合金不同轧制方向的超塑性。在500℃～535℃温度范围内,得到其试样延伸率以及最佳变形温度为525℃,同时对比恒速度法、恒应变速率法在525℃的超塑性能。实验结果表明,5083铝合金轧制后,晶粒产生各向异性,导致不同轧制方向的延伸率有显著差异。在温度500℃、525℃和535℃下采用最大m值法拉伸,其纵向试样延伸率分别为264%、331%、317%,而横向试样延伸率则分别为98%、129%、119%,纵向试样延伸率显著大于横向试样延伸率。在温度525℃下,5083铝合金基于最大m值法的拉伸效果最好,其纵向试样最大延伸率为331%,拉伸时间为3846s;在相同温度下,用恒速度法、恒应变速率法拉伸,其纵向试样最大延伸率分别为316%、302%,而拉伸时间分别为9141s、12602s,最大m值法的延伸率略大于恒速度法、恒应变速率法的延伸率,但最大m值法的拉伸时间较恒速度法和恒应变速率法有大幅缩减。

卧轴旋耕式清车机的研制与应用

概述了目前矿车结底存在的问题和解决办法,阐述了新型卧轴旋耕式清车机的工作原理与结构参数。该装置在不改变原煤输送线设备结构的条件下能够实现对矿车的快速清理,且在清车速度、资金投入及对矿车的损坏程度方面克服了现有清车装置的弊端,能够高效清理矿车粘接物,而且适应矿车运煤生产节拍。

基于有限元模拟的角成形新方法及模具设计

传统板类零件角部成形工艺工序繁琐且成本较高。文章针对这些缺点,提出角部拉深成形新方法;设计了某板类零件角成形模具结构。该模具包括角部拉深成形结构与余料裁剪结构。利用DYNAFORM5.6软件对厚度为1mm的铝合金方板的角部成形过程进行模拟与实验,结果显示,采用角部成形新方法无需在板料两邻边开槽,即可一次拉深成形角部,而且可省去后续焊接、打磨等工序,生产效率大大提高;成形角部无褶皱,外表光滑美观。

有限元建模方式对风机轮毂疲劳计算的影响

针对风机轮毂有限元建模中绑定连接与螺栓连接两种建模方式,分别研究了其对风力发电机轮毂疲劳计算的影响,通过对比同一轮毂模型在绑定连接与螺栓连接两种建模方式下的疲劳损伤值,分析了不同建模方式对疲劳损伤计算的影响。结果表明,不同的热点位置,两种建模方式对疲劳损伤计算的影响大小不同,对于腹板位置,建模方式对疲劳损伤计算的影响较小,对轮毂内部两腹板过渡圆弧处,建模方式对疲劳损伤计算的影响较大;对于轮毂腹板位置,两种建模方式的疲劳损伤值最小差值是1.16倍,最大差值是1.51倍,对轮毂内部两腹板过渡圆弧处位置,两种建模方式计算得到的疲劳损伤值最小相差2.63倍,疲劳损伤值最大相差3.30倍。研究结果表明,对风机轮毂进行疲劳计算时,应考虑螺栓的影响。

基于表面外推法的结构热点应力计算方法研究

为获得准确的结构热点应力,确保风电机组部件疲劳寿命的可靠性,建立不同网格尺寸、单元类型的有限元模型,研究了网格精度、单元类型、外推方法对焊接接头结构热点应力计算结果的影响。结果表明:结构热点应力随着网格尺寸细化呈现出先增大后减小的趋势,在网格尺寸为0.33t(t为板厚)时达到峰值。四面体单元模型的计算结果保守且受网格尺寸的影响更为显著,并且对网格精度有较高要求。不同网格精度的四面体模型运用两种外推法计算结果最大相差13.56%;六面体单元模型运用两种外推法计算结果相差均在10%以内。随着网格细化两种外推法的计算结果逐渐接近;当网格尺寸细化到0.2t时,六面体单元模型的结构热点应力仅相差1.87%。

不同疲劳损伤计算方法对风机轮毂疲劳强度的影响分析

针对不同疲劳损伤计算方法对轮毂疲劳强度的影响,采用有限元仿真计算方法分析不同疲劳损伤计算方法下轮毂的疲劳损伤情况,结果表明:在相同的条件下,平均应力修正的方法对轮毂疲劳损伤的结果影响较大;而在确定轮毂实际受载过程中屈服或破坏规律的前提下,应力组合方法对轮毂疲劳损伤的结果影响较小;经过对比分析得出,选用AbsMaxPrincipal或CriticalPlane作为应力组合方法,同时使用FKM方法进行平均应力修正,计算轮毂疲劳损伤的结果更为精准与保守。

基于ANSYS的风电机组叶片锁定装置优化分析

叶片锁定装置的承载能力直接关系着风电机组维护人员的生命安全,因此,需要对其承载能力进行校核。利用ANSYS软件对叶片锁定装置进行有限元分析,根据有限元计算结果、应力分布状态、变形情况,结合对叶片锁定装置的受力分析,并考虑制造成本,对叶片锁定装置的结构进行优化。优化后的叶片锁锁定装置应力大幅减小,达到了使用要求,螺栓个数由5个减少为3个,在简化维护操作的同时降低了制造成本。

基于ANSYS的风电机组主机吊具强度分析及优化设计

风电机组主机吊具的结构强度关系着吊装作业的安全,需要进行严格校核。以某MW级风电机组的主机吊装为例设计了吊具,采用ANSYS软件,结合实际的吊装过程进行有限元建模,并计算吊具的强度;根据有限元计算结果、应力分布以及变形情况,对风电机组主机吊装过程中吊具的受力情况进行了分析,优化了主机吊具的结构。优化后的风电机组主机吊具最大von Mises应力由733.71 MPa减小到224.86 MPa,应力降低了69.4%,满足强度要求;同时,主机吊具的重量由10685.07 kg减小到9587.46 kg,重量减少了约10.3%,降低了吊具的材料成本。

风机不同叶根顺序对轮毂强度计算的影响分析

以风力发电机的叶根顺序对轮毂静强度与疲劳强度的影响为研究内容,采用有限元方法,基于ANSYS软件分析不同叶根顺序对轮毂强度的影响程度,说明仿真前定义有效的叶根顺序的必要性。通过仿真计算模型分析6种不同叶根顺序下轮毂的受力情况。结果表明:轮毂的最大应力和热点损伤的差值最大比例分别为0.039和0.523,即不同叶根顺序对轮毂静强度影响不大,但对疲劳强度的影响偏大;结合载荷计算过程分析,叶根顺序应为顺时针,同时为保证轮毂计算效率与安全性,叶根顺序应为cab。

风电机组单叶片吊装过程中叶根螺栓的强度分析

以风电机组单叶片吊装过程中叶根螺栓的受力情况为研究对象,采用ANSYS软件中的BEAM188单元模拟叶根螺栓,利用有限元分析建立仿真模型,并进行了叶根螺栓的受力分析,将仿真结果与理论结果进行对比,确保了仿真结果的正确性与有效性;分析了不同预紧力施加方式下,叶根螺栓的应力增量、安全系数,以及接触面接触状态与开口位移的变化情况,从而得到了对叶根螺栓施加预紧力时安全且合理的方案。结果表明:在风电机组的单叶片吊装过程中,随着叶根螺栓数目的增多,其应力增量逐渐减小、安全系数增加、开口位移降低;而在单叶片的实际吊装工况下,虽然无法实现向所有叶根螺栓施加目标预紧力,但仍需安装不能施加目标预紧力的叶根螺栓,并利用扭矩扳手进行校紧,以增加叶根螺栓的安全系数,减少开口位移,保证单叶片吊装过程中的安全性与可实施性。

风机3种轮毂腹板表面对轮毂强度的影响分析

以风机3种轮毂腹板表面(内凹、外凸和平面)对轮毂静强度与疲劳强度的影响为研究对象,采用有限元仿真计算方法,基于ANSYS软件分析不同轮毂腹板表面下轮毂的受力情况。结果表明,轮毂腹板内凹不利于极限强度,轮毂腹板外凸对极限强度影响不大,甚至会产生一定有利影响;腹板内凹对轮毂腹板过线孔、腹板连接内圆弧、腹板大圆孔的疲劳强度产生较大不利影响,对轮毂腹板内侧凸台的疲劳强度产生一定的有利影响;腹板外凸对轮毂腹板内侧凸台与腹板连接内圆弧的疲劳强度产生一定的不利影响,对轮毂腹板过线孔与腹板大圆孔的疲劳强度产生一定的有利影响。

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。

基于有限元模型仿真的风电叶根T型螺母应力计算方法研究

通过建立1/N叶根连接结构有限元模型,对风电叶根T型螺母的力学性能进行了研究,提出一种叶根T型螺母应力的理论计算方法。根据T型螺母支反力的有限元计算结果,该计算方法采用近似的函数式来描述T型螺母的支反力,然后根据材料力学理论得到T型螺母弯矩和应力的理论计算式。通过对比T型螺母的弯矩,理论计算与有限元结果差异较小,说明叶根T型螺母应力理论计算方法是可行的。相比有限元方法,这种理论计算方法更加简单、方便,并且大大减少工作量,提高了工作效率。