风电机组轮毂螺栓连接建模与接触强度分析

高强度螺栓是大型风电机组中重要的连接件。针对其接触强度分析,以某MW级风电机组中轮毂法兰与变桨轴承及主轴法兰螺栓连接为研究对象,基于VDI2230螺栓连接设计准则,首先建立了螺栓螺旋副接触刚度数学模型,提出采用等效梁模拟螺栓连接,并对轮毂螺栓连接进行有限元建模。在预紧力作用和极限工况下,分别对轮毂螺栓连接的接触强度进行了计算。结果表明,等效梁可准确模拟螺旋副接触力的传递;且在极限工况下,轮毂螺栓连接不会发生屈服破坏。提出的螺栓连接模型为螺栓接触强度分析提供了一种较为高效、准确的建模方法。

风电机组主轴法兰螺栓连接疲劳损伤分析

高强度螺栓是MW级风电机组轮毂法兰与主轴法兰之间重要连接部件。针对其疲劳损伤分析,基于VDI2230高强度螺栓设计准则,首先提出并建立了以等效梁模拟主轴法兰螺栓连接的疲劳损伤有限元模型,同时验证了等效梁模拟螺栓连接的正确性。最后依据Eurocode3规范、Palmgren-Miner线性累积损伤理论对主轴法兰高强度螺栓连接疲劳损伤进行了计算。分析结果表明,螺栓在20年设计寿命中,不会发生疲劳失效。论文的研究成果为高强度螺栓连接建模与疲劳失效分析提供参考依据,具有一定的工程应用价值。

变桨轴承螺栓连接建模方法及力学性能研究

螺栓是风电系统中必要的连接件,对风电变桨轴承的力学性能起着至关重要的作用。以风电变桨轴承中的螺栓连接为研究对象,采用VDI2230准则对单个螺栓连接建立理论数学模型,并进行相应强度计算。采用ANSYS进行有限元建模,提出真实螺纹建模、截面螺纹建模和MPC法建模3种方案对力学性能的影响,并结合理论计算结果进行分析,结果表明,MPC法替代螺纹连接是一种比较准确、可靠的建模方案。运用MPC法研究在预紧力作用和外载荷作用下对风电变桨轴承理想性能的影响,对于风电系统螺栓组连接的强度计算具有工程意义。