本文關(guān)鍵詞：風(fēng)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(lái),不可再生能源不斷消耗,使得各個(gè)國(guó)家大力發(fā)展風(fēng)能技術(shù)。我國(guó)風(fēng)能資源豐富,開(kāi)發(fā)和利用風(fēng)能資源、發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)成為解決日趨嚴(yán)重的能源危機(jī)的必然趨勢(shì)。然而,隨著大批風(fēng)電機(jī)組的安裝,也突顯出了一系列的安全失效問(wèn)題。風(fēng)電機(jī)組各部件的連接多采用高強(qiáng)度連接螺栓,其螺栓質(zhì)量、安裝方法等都會(huì)影響螺栓的連接質(zhì)量,最終影響整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的安全可靠性。風(fēng)電系統(tǒng)通常處于交變載荷的作用下,其高強(qiáng)度連接螺栓一直處于疲勞應(yīng)力狀態(tài),因此,對(duì)于長(zhǎng)期承受動(dòng)態(tài)載荷螺栓疲勞性能的評(píng)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(qiáng)度連接螺栓疲勞失效原因?qū)Ψ乐癸L(fēng)電系統(tǒng)破壞有重要意義�；谝陨涎芯亢蛻�(yīng)用背景,本論文通過(guò)已使用和未使用兩種螺栓對(duì)比的方法并采用與實(shí)際工況相似的軸向拉-拉疲勞的加載模式來(lái)測(cè)定輪轂與葉片連接螺栓疲勞性能。基于連接螺栓實(shí)際服役載荷和疲勞試驗(yàn)機(jī)的最大額定載荷,我們制備空心疲勞試棒,通過(guò)減少連接螺栓的橫截面積,來(lái)擴(kuò)大試驗(yàn)應(yīng)力范圍,使所選取的平均應(yīng)力am覆蓋了實(shí)際服役工況。論文以服役過(guò)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(shí)例,系統(tǒng)分析了引起連接螺栓失效的主要原因,并提出預(yù)防措施。論文主要結(jié)論如下：1.在平均應(yīng)力一定情況下,隨著應(yīng)力半幅的增大,試棒的疲勞壽命降低。在相同試驗(yàn)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(yīng)力約為軸向應(yīng)力的40%。其實(shí)際最大主應(yīng)力接近其斷裂強(qiáng)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(wú)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?cè)斐闪祟A(yù)緊力的損失,再加上螺栓服役過(guò)程中受到徑向力的作用,最終造成了塔筒螺栓的松動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄭甲紅;杜翠;;2兆瓦風(fēng)力4發(fā)電機(jī)主軸參數(shù)化建模與有限元分析[J];陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

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本文編號(hào)：1177816