10-YH 风电机组结构有限元分析概述.ppt

10-YH_风电机组结构有限元分析概述风电机组有限元分析概述
王昱皓 博士
北区咨询服务部 经理
安世亚太科技（北京）有限公司
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风电机组的设计
设计内容及依据
设计原则与方法
设计评估
风电机组的有限元分析
有限元分析基本内容
结构有限元分析的技术要点
有限元分析实例展示
小结
主要内容
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风电机组的设计内容
风轮设计
传动系统设计
偏航系统设计
电气系统设计
控制与安全系统设计
防雷设计
风电机组的设计
总体设计
塔架和基础设计
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风电机组的设计依据
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风电机组有限元分析的基本内容
流体分析
风轮气动性能分析
模拟风洞试验
气动外形及风轮总体参数设计
电磁分析
电气系统（如电机）的模拟
控制系统的模拟
防雷模拟
机械结构分析
整体、零部件、连接部件等
强度、振动、稳定性、疲劳等
运动系统（如运动系统）的运动模拟
耦合场分析
流固耦合（如叶片）
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结构有限元分析的技术要点
叶片结构及工艺
强度与变形
振动模态
螺栓连接强度
疲劳
复合材料叶片
复合材料叶片模型建立
结构形式
传力形式
有限元模型
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结构有限元分析的技术要点
轮毂
（含主轴）
轮毂强度
轮毂疲劳寿命
轮毂与主轴连接强度
…
30%
55%
轮毂强度
轮毂与主轴的连接强度
轮毂寿命评估
计算域
载荷及位移定义位置及方式
计算域
有限元模型
载荷及位移定义位置及方式
螺栓定义/轴承模拟/网格处理
计算域
有限元模型
载荷及位移定义位置及方式
疲劳载荷谱
有限元模型
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结构有限元分析的技术要点
主机架的极限强度及变形
机舱结构
主机架强度及变形
主机架与电机、偏航等的连接
振动特性，如谐振
疲劳寿命
计算域
有限元模型
加载及约束
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结构有限元分析的技术要点
塔架的屈曲稳定性分析
塔架
强度及变形
振动模态
屈曲稳定性
连接(螺栓，焊接)强度
疲劳寿命
计算域
有限元网格
特征值屈曲计算
有门框和无门框
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结构有限元分析的技术要点小结
几何模型简化
设计模型＝》分析模型
网格划分
高阶&低阶
四面体&六面体
实体单元&壳体单元&梁单元
网格疏密
模型连接
螺栓连接
接触关系
载荷及约束
载荷作用点及载荷传递
轴承支撑
螺栓预紧
求解计算
结果评估
合理有效
符合工程实际
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