本文關(guān)鍵詞：考慮零件失效相關(guān)的風電齒輪箱壽命建模

  更多相關(guān)文章： 風電齒輪箱 失效相關(guān) Copula函數(shù) Sklar定理 壽命分布模型

【摘要】：齒輪箱作為風電機組的主要傳動部分,其性能的好壞是影響風電機組壽命的一個重要方面。對于齒輪箱而言,忽略系統(tǒng)失效的相關(guān)性,常常會導致過大的誤差。本文以1.5MW風電齒輪箱為研究對象,將風電齒輪箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行詳細的計算與分析,并利用Copula函數(shù),考慮風電齒輪箱零件之間的失效相關(guān)性,結(jié)合Sklar定理,運用逐層分析的思想,構(gòu)建基于零件失效相關(guān)的風電齒輪箱壽命分布模型。 首先,考慮變風速對載荷的影響以及順序統(tǒng)計量的特點,在應力-強度干涉模型的前提下,通過以載荷作用次數(shù)為壽命度量指標的機械零部件動態(tài)可靠性模型,構(gòu)建機械零部件的壽命分布模型。 其次,基于風電齒輪箱齒輪的設(shè)計參數(shù),利用機械零部件的壽命分布模型,通過對齒輪齒面接觸疲勞應力與強度的計算,建立了風電齒輪箱零件的壽命分布函數(shù)。用最小二乘法估計風電齒輪箱零件的壽命分布函數(shù)形式中的參數(shù),進而確定壽命分布函數(shù)的具體分布規(guī)律,以此作為風電齒輪箱系統(tǒng)聯(lián)合分布函數(shù)的邊緣分布函數(shù)。 然后,根據(jù)確定零件壽命分布函數(shù)形式時的相應參數(shù),生成相應的頻率直方圖,然后根據(jù)頻率直方圖的形狀和Copula密度函數(shù)的形狀特點選擇合適的Copula函數(shù),為建立風電齒輪箱系統(tǒng)壽命分布模型提供了條件。 最后,通過使用Sklar定理,在風電齒輪箱實際工況參數(shù)的前提下,運用逐層分析的思想,詳細的分析和計算了風電齒輪箱系統(tǒng),構(gòu)建了考慮零件失效相關(guān)的風電齒輪箱壽命分布模型,并擬合出風電齒輪箱系統(tǒng)壽命分布函數(shù)隨時間變化的動態(tài)曲線,然后驗證了所建立的壽命分布模型的有效性。 在充分考慮載荷的隨機性與零件之間的失效相關(guān)性的基礎(chǔ)上,分析了齒輪箱壽命分布函數(shù)隨時間變化的特點,所建立的風電齒輪箱壽命分布模型為齒輪箱的壽命分析提供了新的理論基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM315;TH132.41

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