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兆瓦级风力发电机组主轴强度分析及优化研究

作者：赵佰余,徐东杰,黄文才,等日期：2021-09-23/span> 浏览：1730 查看PDF文档

兆瓦级风力发电机组主轴强度分析及优化研究*

赵佰余,徐东杰,黄文才,邹渊士,童跃平,朱斌辉,陈进建

(华仪风能有限公司,浙江温州 325600)

摘要:为了对某兆瓦级风力发电机组主轴结构进行精细化及高可靠性设计,提出了一种基于WorkBench平台的主轴强度分析及结构优化方法。首先,建立了含附件的主轴计算有限元模型,采用层状体模型模拟了滚子轴承,并根据IEC标准计算了主轴的极限静强度和疲劳强度;然后对两个区域的结构热点位置相关设计变量进行了参数化处理,采用拉丁超立方法进行了试验设计,之后建立了响应面模型,并且对该模型进行了分析;最后,采用多目标优化算法,以等效应力及重力最小为目标,先后对两个区域进行了优化,并加以验证。研究结果表明:经过优化设计后,主轴的质量减少了2%,最大等效应力减少了8%,疲劳安全余量提高了1656%,主轴的可靠性及经济性得到了一定程度的提高。

关键词:主轴强度;有限元分析;响应面法;多目标优化

中图分类号:TH114;TK83 文献标识码:A 文章编号:1001-4551(2021)07-0923-06

本文引用格式:

赵佰余,徐东杰,黄文才,等.兆瓦级风力发电机组主轴强度分析及优化研究［J］.机电工程,2021,38(7):923-928.

ZHAO Bai-yu, XU Dong-jie, HUANG Wen-cai, et al. Strength analysis and optimization on main shaft of MW wind turbine［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(7):923-928.
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