2MW风机轮毂的结构设计与模态分析

以2 MW风机轮毂为研究对象,通过将轮毂的球墨铸铁改变为铸钢,依据球墨铸铁轮毂的有限元分析结果以及铸钢的特性,重新制定6个设计方案来达到减重目的。采用分析软件ANSYS Workbench和风载荷计算软件GH Bladed,利用极限载荷对6个设计方案进行强度校核及模态分析。静力学分析结果表明:综合考虑轮毂的最大等效应力以及减轻质量的比例,设计方案3在6个设计方案中最大等效应力小,质量减少17.3%,相比球墨铸铁轮毂净质量减轻3 121 kg。模态分析结果表明:铸钢轮毂的固有频率比球墨铸铁轮毂的固有频率低,但远远大于叶轮的转动频率,在此激励频率下不会产生共振。

基于有限元风机轮毂结构形状优化与模态分析

利用有限元分析方法,针对风机轮毂结构,建立形状优化分析计算的数学模型,在满足给定条件下,将使轮毂结构的质量降低到最小和结构应力分布得到改善。在此基础上,对轮毂优化前、后的结构进行了模态分析比较,得到的结果显示,结构形状优化设计不仅使轮毂的质量降低和应力分布更加合理,而且轮毂结构的抗振性也得到了改善,该优化结果现已被工程生产所采用。

基于ANSYS Workbench与试验的风机轮毂断裂研究

为研究风机轮毂断裂的原因,对风机叶片和轮毂进行强度与疲劳气固耦合分析。运用ANSYS Workbench平台和CFX软件对风机轮毂和叶片等结构强度进行研究,并提出改进结构。结果显示:轮毂瓣中间的小孔是导致轮毂断裂的主要原因;新风机轮毂(5小孔)的强度和疲劳寿命均优于原风机轮毂(4小孔)。风机试验验证了该分析的有效性和准确性。

风机轮毂装配专用工装设计

针对现有风机轮毂与桨叶轴承装配过程中出现的自动化程度低、操作者劳动强度大、作业效率低下、存在安全隐患等问题,根据轮毂装配流程中的工序和方法,设计了风机轮毂装配专用工装,以实现风机轮毂装配的全自动化。以10 MW风机轮毂装配为例,根据该轮毂的规格尺寸,通过三维建模进行结构设计,并对各运动单元进行运动仿真,从理论上验证了该设计方案的可行性,经仿真分析计算,使用该专用工装后,与现有的作业方法对比,作业人数由6人减少到1人,装配作业时间由24 h缩减到16 h,劳动强度由强降至弱,自动化程度由全人工升级至全自动化,该专用工装的设计达到了预期的效果。

基于无人机影像的风机轮毂定位

介绍了利用无人机平台上携带相机拍摄的风机影像,基于计算机视觉中的n点透视(perspective-n-point, PnP)问题提出一种利用无人机影像进行风机轮毂初步定位的方法。实验结果表明,该方法能够满足风机轮毂初步定位的要求,具有一定应用价值。

哈氏合金C276应用及焊接性能研究

电站设备在腐蚀环境下性能及寿命均受到较大影响,增强耐蚀性成为一大技术难关。哈氏合金C276为美国合金牌号,具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,但其焊接性能较差。文章系统介绍了哈氏合金在电站设备抗腐蚀方面的应用以及该合金的化学成分、力学性能、焊接工艺特点、焊材选择等,供工程技术人员参考。