高速储能飞轮转子芯轴-轮毂连接结构优化设计

针对储能25 MJ的金属芯轴-轮毂-复合材料轮缘飞轮转子的结构设计问题,本文探讨了芯轴-轮毂-复合材料轮缘连接部位的应力和变形特性。利用有限元分析软件,求解了芯轴-轮毂结构应力和变形,分析了自适应法兰变形规律,优化了销钉孔形状、位置以及芯轴结构,提出了椭圆销钉孔新结构。有限元分析结果表明,在额定转速24000 r/min下,飞轮芯轴-轮毂结构整体最大应力由734.23 MPa降低为487.28 MPa,显著提高了整体结构的强度安全裕度。