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机组轮毂与叶片连接螺栓的强度有限元分析

(2024-04-20 20:58:09)
标签:

有限元分析

有限元软件

有限元

强度分析

结构分析

编辑:杭州那泰科技    www.nataid.com
机组轮毂与叶片连接螺栓的强度有限元分析
       从工况的有限元计算结果中提取轮毂与叶片连接螺栓载荷,似校核轮毂与叶片间螺栓的强度。这里载荷输出为轴向力,定义轴向力受拉为正,受压为负。提取结果为叶片1上螺栓的最大轴向力出现在前端187566节点处,为210.1731kN;叶片2上螺栓的最大轴向力出现在前端199732节点处,为198.2936kN;叶片3上螺栓的最大轴向力出现在前端210114节点处,为187.2736kN。本文选取处于危险载荷状态的187566节点处的螺栓为研究对象,进行强度校核

       以轮毂坐标系为参考系,当叶片旋转至水平位置时,叶片与轮毂连接处的螺栓横向载荷最大,载荷值为叶片的重力32600N。为保证连接面紧密连接,在横向力作用下,切向不滑移的条件。

       通过对以上计算有限元分析结果数据,可以得出以下结论:

       1)以有限元软件ANSYS为平台,根据轮毂实际工作条件,建立了其在极限载荷工况下的三维有限元分析模型。载荷施加时采用MPC祸合连接较刚性连接和直接施加在节点上要更精确;

       2)MW级机组轮毂在极限载荷工况下所产生的应力较大,在本文所模拟的极限工况中,出现的最大等效应力为104MPa,最大位移为0.689mm

   3)轮毂强度计算分析时,由载荷计算得到的叶根动态载荷可以直接作为边界条件施加。该计算结果与施加由静态载荷以及时间序列组成的动态载荷谱相比,可明显节省分析时间,且不影响计算精度;

       4)最大应力值集中在轮毂主轴附近区域,包括变桨距装置安装孔处;最大位移集中在轮毂迎风面;在轮毂的设计中应注意主轴安装孔和变桨距装置安装孔的强度情况。

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