發(fā)布時間：2017-11-12 22:09

  本文關鍵詞：風電連接螺栓疲勞性能及其失效分析

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【摘要】：近些年來,不可再生能源不斷消耗,使得各個國家大力發(fā)展風能技術。我國風能資源豐富,開發(fā)和利用風能資源、發(fā)展風電產(chǎn)業(yè)成為解決日趨嚴重的能源危機的必然趨勢。然而,隨著大批風電機組的安裝,也突顯出了一系列的安全失效問題。風電機組各部件的連接多采用高強度連接螺栓,其螺栓質(zhì)量、安裝方法等都會影響螺栓的連接質(zhì)量,最終影響整個風電機組的安全可靠性。風電系統(tǒng)通常處于交變載荷的作用下,其高強度連接螺栓一直處于疲勞應力狀態(tài),因此,對于長期承受動態(tài)載荷螺栓疲勞性能的評估必不可少。而螺栓的疲勞破壞在初期很難被發(fā)現(xiàn),因此研究高強度連接螺栓疲勞失效原因?qū)Ψ乐癸L電系統(tǒng)破壞有重要意義�；谝陨涎芯亢蛻帽尘�,本論文通過已使用和未使用兩種螺栓對比的方法并采用與實際工況相似的軸向拉-拉疲勞的加載模式來測定輪轂與葉片連接螺栓疲勞性能�；谶B接螺栓實際服役載荷和疲勞試驗機的最大額定載荷,我們制備空心疲勞試棒,通過減少連接螺栓的橫截面積,來擴大試驗應力范圍,使所選取的平均應力am覆蓋了實際服役工況。論文以服役過程中失效的變槳軸承與輪轂連接螺栓和塔筒連接螺栓為實例,系統(tǒng)分析了引起連接螺栓失效的主要原因,并提出預防措施。論文主要結(jié)論如下：1.在平均應力一定情況下,隨著應力半幅的增大,試棒的疲勞壽命降低。在相同試驗條件下,已使用螺栓的疲勞壽命僅為未使用螺栓壽命的30%-60%。2.螺栓拆卸扭矩所引起的環(huán)向切應力約為軸向應力的40%。其實際最大主應力接近其斷裂強度。3.變槳軸承與輪轂連接螺栓的螺紋部位出現(xiàn)了橫向疲勞斷裂。失效螺栓齒部表層無冷態(tài)滾壓加工流線組織且表層出現(xiàn)了明顯的脫碳現(xiàn)象,大大降低了螺栓齒部的疲勞抗力,在外界交變載荷作用下發(fā)生了疲勞斷裂。4.脫碳和蠕變造成了預緊力的損失,再加上螺栓服役過程中受到徑向力的作用,最終造成了塔筒螺栓的松動。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭甲紅;杜翠;;2兆瓦風力4發(fā)電機主軸參數(shù)化建模與有限元分析[J];陜西科技大學學報(自然科學版);2010年04期

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本文編號：1177816