一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法技术
A finite element method for calculating the strength of a hoisting sling for a wind turbine
【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法
本专利技术涉及风电重型设备的
，尤其是指一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法。
技术介绍
近年来，随着风电技术的日臻成熟，我国的风电行业进入了高速发展期，已成为引领未来新能源的一大领域。风力发电机组是一个非常大型的设备，整机重量通常以百吨计，因此，其各大部件在吊装过程中的安全性显得尤为重要。风力发电机组的吊装作业主要包括塔筒的吊装、主机的吊装以及叶轮系统的吊装等，对不同的吊装作业都会设计专用的吊具，通过高强度螺栓与吊装目标相连接，再通过相应的起重设备进行吊装作业。为了保证吊装过程中的可靠性和安全性，需要校核吊座、连接螺栓等的强度(卸扣、吊钩、钢丝绳及起重设备则可通过吊重直接选型，不需要再进行强度计算)。目前行业内对吊装吊具的强度计算均采用工程算法，对于吊座的强度计算，工程算法仅通过计算吊耳耳孔附近的挤压强度和剪切强度来判断吊座的安全性，不考虑吊具的刚度对受力分布的影响以及吊具局部结构的受力状态。对于螺栓的强度计算，工程算法则认为每颗螺栓是均匀受力的，且只受拉力和剪力，不考虑弯矩，同时，工程算法并不能充分考...
【技术保护点】
一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：首先，在Solidworks软件中建立实际的吊装三维模型，然后在Workbench中进行模型简化和在Hypermesh中建立有限元计算模型，最后在ANSYS中进行装配、参数设置、加载计算和后处理，分析吊座和螺栓的应力并校核其安全性；其包括以下步骤：1)在Solidworks软件中建立实际的吊装三维实体模型；2)将三维实体装配模型导入到Workbench中进行模型简化，将不必要的特征和附属部件删除；3)将简化后的实体模型导入到Hypermesh中进行网格划分，建立有限元计算模型；4)将有限元计算模型导入到ANSYS中进...
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：首先，在Solidworks软件中建立实际的吊装三维模型，然后在Workbench中进行模型简化和在Hypermesh中建立有限元计算模型，最后在ANSYS中进行装配、参数设置、加载计算和后处理，分析吊座和螺栓的应力并校核其安全性；其包括以下步骤：1)在Solidworks软件中建立实际的吊装三维实体模型；2)将三维实体装配模型导入到Workbench中进行模型简化，将不必要的特征和附属部件删除；3)将简化后的实体模型导入到Hypermesh中进行网格划分，建立有限元计算模型；4)将有限元计算模型导入到ANSYS中进行装配、参数设置、加载和求解；5)将计算结果导入到ANSYS中进行后处理，分析吊座和螺栓的应力并校核其安全性。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：在步骤1)中，只需建立吊座、螺栓及被连接件的实体装配模型，其它附属部件可以忽略，但加载时需要考虑它们的质量。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：在步骤2)中，进行模型简化时，将倒角、螺栓孔特征删除，将细小的面进行合并，利于获取更好的网格质量。4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：在步骤3)中，进行网格划分时，吊座采用高阶六面体单元划分，被连接件采用低阶四面体单元划分，连接螺栓则采用beam188单元模拟，同时用link8单元以及beam4单元模拟螺纹的啮合关系。5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：在步骤4)中，将有限元模型装配好后，设置各部件的材料属性，建立接触关系和约束条件，施加载荷并求解计算。6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组吊装吊具的强度有限元计算方法，其特征在于：在步骤5)中，对计算结果进行后处理分析，对于吊座，通过查看应力云图的vonMises应力得到其最大应力，如果最大应力位于吊耳耳孔内侧、加强筋焊缝尖角处、接触面上或螺栓孔边缘周围，则能够先忽略，因为这些位置都是应力失真或是应力...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄文杰，赵春雨，邹荔兵，倪敏，柳胜举，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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