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文檔簡介
1、風能作為一種綠色能源越來越多地受到世界各國的關(guān)注,成為可再生能源發(fā)展的重要方向。中國風能資源豐富,大力發(fā)展風力發(fā)電對調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、應(yīng)對氣候變化、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。位于西部地區(qū)的甘肅省是我國風能較豐富的省區(qū)之一,該地區(qū)風力特性使得風電機組必須保持平穩(wěn)高效地頻繁大角度偏航運行,故在設(shè)計階段了解偏航軸承的運行狀態(tài)具有重要意義,研究偏航軸承的靜動態(tài)特性更成為風電機組設(shè)計中必須解決好的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題。
本文以風電機組偏航
2、軸承為研究對象,根據(jù)偏航軸承的實際工況,采用將靜力學分析結(jié)果作為瞬態(tài)動力學分析初始條件的處理辦法,對偏航軸承靜動態(tài)特性進行了研究。論文的主要研究工作如下:
1)對偏航軸承模型的建立與簡化方法進行了探討。利用其對稱性,在不影響分析結(jié)果的前提下,對模型進行合理簡化。以1.5MW風電機組偏航軸承為例,采用ANSYS軟件模擬偏航軸承靜態(tài)接觸,給出了最大載荷滾動體的應(yīng)力、變形云圖,內(nèi)外滾道的應(yīng)力分布云圖。利用赫茲接觸理論計算了最大載荷滾
3、動體上的最大接觸應(yīng)力和變形,與ANSYS仿真結(jié)果進行比較,誤差在允許的范圍內(nèi),說明偏航軸承有限元模型建立正確,驗證了模型的簡化方法是合理的,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
2)對影響偏航軸承運轉(zhuǎn)過程的因素進行了分析。根據(jù)偏航軸承的實際工況,在靜力接觸分析的基礎(chǔ)上,利用ANSYS軟件對偏航軸承進行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,得到了偏航軸承前6階的模態(tài)振型,并通過查看模態(tài)變形動畫具體分析了各階模態(tài)的振型,為進一步研究偏航軸承動態(tài)特性奠定基礎(chǔ)。
4、 3)在偏航軸承靜力學分析和模態(tài)分析基礎(chǔ)之上,采用完全法瞬態(tài)動力學分析方法,對外圈施加速度載荷,模擬其運轉(zhuǎn)過程。重點討論了滾動體與滾道的動態(tài)接觸應(yīng)力、動態(tài)響應(yīng),滾道的動態(tài)Mises應(yīng)力。結(jié)果表明,滾動體的速度和加速度曲線呈現(xiàn)出很強的非線性,滾動體在不同時刻其應(yīng)力分布狀況各不相同,內(nèi)外滾道的Mises應(yīng)力曲線會呈現(xiàn)出小范圍的波動。
本文所做的研究工作,為了解偏航軸承運轉(zhuǎn)過程的動態(tài)特性提供了一定的理論參考依據(jù),并為工程應(yīng)用奠定了基
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