風能是一種蘊含著巨大財富的可再生能源,在大力倡導(dǎo)使用清潔能源的今天,風力發(fā)電技術(shù)顯然滿足未來的發(fā)展趨勢。伴隨著風電場的大量建設(shè),風電技術(shù)也在全球范圍內(nèi)快速地發(fā)展起來,與此同時,對風力發(fā)電機自身的結(jié)構(gòu)強度和運行過程中的維護工作提出更高的要求。風力發(fā)電機主要由塔筒、機架、發(fā)電機、齒輪箱、主軸、輪轂、葉片等機械部件組成,其中作為葉片與輪轂之間連接件,變槳軸承螺栓是風力機上重要的緊固部件之一,在風力發(fā)電機運行過程中具有重要作用。本文通過對風力機葉根受載的力學(xué)分析,針對變槳軸承螺栓的失效機理進行研究,并針對螺栓的故障類型提出一項風力機變槳軸承螺栓在線監(jiān)測裝置的設(shè)計方案,能夠?qū)ψ儤S承螺栓進行實時監(jiān)測,及時排除故障隱患,具有一定實際工程意義。本文以2MW風力發(fā)電機變槳軸承螺栓作為研究對象,從以下幾個方面進行研究。利用空氣動力學(xué)的相關(guān)基本理論結(jié)合湍流風速模型,根據(jù)風力機葉片的受載情況和與變槳軸承的連接結(jié)構(gòu),通過對變槳軸承螺栓的載荷分布進行分析,得到變槳軸承螺栓載荷強度的計算方法,為螺栓的強度分析和失效機理研究提供了理論基礎(chǔ)。對葉片及變槳軸承的三維模型進行模態(tài)分析,得到各模型的前六階固有頻率。通過對模...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景
    1.3 課題研究目的與意義
    1.4 國內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述
        1.4.1 變槳軸承國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 風力機高強度螺栓國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 風力機變槳軸承載荷理論分析
    2.1 風力機空氣動力學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.1.1 貝茨理論
        2.1.2 葉素理論
        2.1.3 動量—葉素理論
        2.1.4 三維湍流模型
    2.2 風力發(fā)電機葉根載荷分析
        2.2.1 載荷坐標系建立
        2.2.2 葉根載荷分析
    2.3 整體載荷分析
    2.4 小結(jié)
第3章 風力機葉片與變槳軸承模態(tài)分析
    3.1 三維建模相關(guān)軟件介紹
        3.1.1 Solid Works三維建模軟件
        3.1.2 Profili翼型軟件介紹
    3.2 風力機葉片的三維建模
        3.2.1 葉片及其相關(guān)參數(shù)介紹
        3.2.2 葉片建模方法及流程
    3.3 葉片與變槳軸承模型建立
        3.3.1 變槳軸承介紹
        3.3.2 整體變槳模型的三維建模
    3.4 風力機葉片與變槳軸承的有限元模態(tài)分析
        3.4.1 添加材料參數(shù)及網(wǎng)格劃分
        3.4.2 葉片及變槳軸承有限元模態(tài)分析
        3.4.3 模態(tài)結(jié)果分析
    3.5 小結(jié)
第4章 風力機變槳軸承動態(tài)分析
    4.1 風力機葉片載荷計算
        4.1.1 GH Bladed軟件介紹
        4.1.2 風力機葉片建模
        4.1.3 三維湍流風速的模擬計算
        4.1.4 葉根載荷計算
    4.2 風力機變槳軸承有限元模型建立
        4.2.1 模型建立及材料設(shè)置
        4.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置
    4.3 風力機變槳軸承強度分析
    4.4 小結(jié)
第5章 風力機變槳軸承螺栓在線監(jiān)測
    5.1 監(jiān)測裝置設(shè)計原理
        5.1.1 霍爾傳感器的介紹
        5.1.2 霍爾傳感器的分類
        5.1.3 變槳螺栓監(jiān)測原理
    5.2 螺栓監(jiān)測原理實驗
        5.2.1 監(jiān)測原理實驗
        5.2.2 實驗數(shù)據(jù)處理
        5.2.3 實驗結(jié)論
    5.3 變槳軸承螺栓在線監(jiān)測裝置介紹
        5.3.1 監(jiān)測原理
        5.3.2 監(jiān)測設(shè)備的組成
        5.3.3 設(shè)備的安裝與拆卸
        5.3.4 在線監(jiān)測裝置試驗
        5.3.5 在線監(jiān)測裝置與其他監(jiān)測方法的對比
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3841828