風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-06-02 00:16
風(fēng)力發(fā)電作為一種可持續(xù)能源的產(chǎn)生方式,已經(jīng)成為當(dāng)今重要的發(fā)電形式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件,其性能好壞直接決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)性能的好壞。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向大型化方向發(fā)展對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性提出了很高的要求,而按常規(guī)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),很難滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)在時(shí)變工況條件下和高空架設(shè)環(huán)境下的工作要求。因此,研究時(shí)變載荷條件下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中的重要任務(wù)之一。 本論文研究在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目資助下,應(yīng)用齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、數(shù)值計(jì)算方法和離散優(yōu)化技術(shù),對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行研究分析并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),為低振動(dòng)、低成本的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供方法和依據(jù)。主要的研究工作有: ①建立傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析模型:以1.5 MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,采用集中參數(shù)法建立傳動(dòng)系統(tǒng)的物理模型;綜合考慮齒輪的時(shí)變嚙合剛度、嚙合誤差、齒輪的扭轉(zhuǎn)變形、軸向變形以及風(fēng)速變化引起的外載波動(dòng),推導(dǎo)出齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程;分析了系統(tǒng)的剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)和阻尼,特別是對(duì)由風(fēng)速變...
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 本論文的研究背景及意義
1.2 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2.1 風(fēng)力發(fā)電的必要性和優(yōu)越性
1.2.2 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2.3 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2.4 風(fēng)電裝備制造業(yè)發(fā)展概況
1.3 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)分析研究的現(xiàn)狀
1.3.1 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析研究現(xiàn)狀
1.3.2 行星齒輪動(dòng)態(tài)分析研究現(xiàn)狀
1.3.3 齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與方程
2.1 引言
2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式
2.2.2 行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)物理模型
2.2.3 定軸斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)物理模型
2.2.4 各組件相互作用的彈性變形
2.2.5 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程
2.3 系統(tǒng)參數(shù)分析
2.3.1 齒輪副嚙合剛度
2.3.2 誤差激勵(lì)
2.3.3 外部激勵(lì)
2.3.4 阻尼
2.4 動(dòng)力學(xué)方程中其他參數(shù)的確定
2.5 本章小結(jié)
3 基于諧波平衡法的風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 諧波平衡法
3.2.1 求解準(zhǔn)備
3.2.2 代數(shù)平衡方程
3.3 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率計(jì)算
3.3.1 相關(guān)概念
3.3.2 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性分析
3.4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)
3.4.1 不同輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)頻率下的響應(yīng)
3.4.2 振動(dòng)響應(yīng)分析
3.5 本章小結(jié)
4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
4.1 引言
4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念
4.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)概況
4.3.2 齒輪傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
4.4.1 目標(biāo)函數(shù)
4.4.2 設(shè)計(jì)變量
4.4.3 約束條件
4.5 本章小結(jié)
5 基于混合離散變量法的風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 混合離散變量?jī)?yōu)化方法
5.2.1 非線性離散變量?jī)?yōu)化概述
5.2.2 組合型法的基本概念
5.3 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果比較分析
5.3.1 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算
5.3.2 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果比較
5.3.3 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率計(jì)算
5.3.4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)載系數(shù)分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3827300
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 本論文的研究背景及意義
1.2 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2.1 風(fēng)力發(fā)電的必要性和優(yōu)越性
1.2.2 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2.3 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況
1.2.4 風(fēng)電裝備制造業(yè)發(fā)展概況
1.3 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)分析研究的現(xiàn)狀
1.3.1 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析研究現(xiàn)狀
1.3.2 行星齒輪動(dòng)態(tài)分析研究現(xiàn)狀
1.3.3 齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究?jī)?nèi)容
2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與方程
2.1 引言
2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式
2.2.2 行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)物理模型
2.2.3 定軸斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)物理模型
2.2.4 各組件相互作用的彈性變形
2.2.5 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程
2.3 系統(tǒng)參數(shù)分析
2.3.1 齒輪副嚙合剛度
2.3.2 誤差激勵(lì)
2.3.3 外部激勵(lì)
2.3.4 阻尼
2.4 動(dòng)力學(xué)方程中其他參數(shù)的確定
2.5 本章小結(jié)
3 基于諧波平衡法的風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 諧波平衡法
3.2.1 求解準(zhǔn)備
3.2.2 代數(shù)平衡方程
3.3 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率計(jì)算
3.3.1 相關(guān)概念
3.3.2 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性分析
3.4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)
3.4.1 不同輸入轉(zhuǎn)矩波動(dòng)頻率下的響應(yīng)
3.4.2 振動(dòng)響應(yīng)分析
3.5 本章小結(jié)
4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型
4.1 引言
4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念
4.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)概況
4.3.2 齒輪傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
4.4.1 目標(biāo)函數(shù)
4.4.2 設(shè)計(jì)變量
4.4.3 約束條件
4.5 本章小結(jié)
5 基于混合離散變量法的風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 混合離散變量?jī)?yōu)化方法
5.2.1 非線性離散變量?jī)?yōu)化概述
5.2.2 組合型法的基本概念
5.3 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果比較分析
5.3.1 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算
5.3.2 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果比較
5.3.3 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率計(jì)算
5.3.4 風(fēng)電齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)載系數(shù)分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3827300
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