【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电机组，尤其涉及一种风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法。
技术介绍
1、风电机组铸件重量占比整个风机重，特别是前机架和轴承座占比较多，计算迭代周期长。风电机组机舱内部布置型式较多，如不同的偏航驱动布置、不同支撑点的框架支撑点、结合主轴和齿轮箱弹性支撑的接口布置、塔筒进入机舱的上人通道口布置、附属托架及其动力电缆的布置(锁定销在前机架或轴承座上、机舱起吊点在前机架上盖板或轴承座上、框架支撑点在前机架腹板侧边或偏航驱动安装底板上、偏航驱动在前机架侧前方和侧方均有还是仅仅在侧方、塔筒进入机舱的上人通道口在前机架顶部还是侧边腹板、动力电缆在前机架尾部中间还是尾部两侧等)。由于设计周期限制，通常方案阶段前期只能选择其中一种或两种进行设计。
2、传统的风电机组拓扑优化仅为单个前机架零件的拓扑优化分析，没有综合考虑锁定销布置方案、偏航驱动布置、塔筒机舱人行通道、铸件工艺孔需求、吊装要求和动力电缆走线通道等系统要求。
技术实现思路
1、为至少部分地解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法。
2、本专利技术的风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法包括以下步骤：
3、步骤一：布置风电机组初步方案1，
4、1)获取锁定销布置在前机架前部、综合获取系统最小尺寸要求；
5、2)获取前机架和轴承座的螺栓连接强度和疲劳，构建前机架和轴承座的有限元模型，得出有限元分析结果；>
6、3)将分析结果导入拓扑优化模块进行拓扑分析；
7、4)设置冻结区域，对变量区域进行拓扑优化分析；
8、5)根据拓扑优化结果重新修改前机架和轴承座三维模型；
9、6)将修改后的模型继续进行拓扑优化分析，根据有限元结果是否满足设计要求，若满足，优化版本1结束，若不满足，继续进行拓扑优化，直至优化满足结果。
10、步骤二：布置风电机组初步方案2，
11、1)获取锁定销布置在轴承座、综合获取系统最小尺寸要求；
12、2)获取前机架和轴承座的螺栓连接强度和疲劳，构建前机架和轴承座的有限元模型，得出有限元分析结果；
13、3)将分析结果导入拓扑优化模块进行拓扑分析；
14、4)设置冻结区域，对变量区域进行拓扑优化分析；
15、5)根据拓扑优化结果重新修改前机架和轴承座三维模型；
16、6)将修改后的模型继续进行拓扑优化分析，根据有限元结果是否满足设计要求，若满足，优化版本2结束，若不满足，继续进行拓扑优化，直至优化满足结果。
17、步骤三：对比步骤一的优化版本1和步骤二的优化版本2，选择最优的拓扑设计方案。
18、进一步地，在上述风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法中，所述系统包括偏航驱动、塔筒机舱人行通道、铸件工艺孔、吊装和动力电缆走线通道。
19、进一步地，在上述风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法中，所述有限元分析结果前均需将涉及变量需优化区域根据系统要求部分填充。
20、进一步地，在上述风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法中，最优的拓扑设计方案为结合风电机组机舱总体布局、重量和成本综合得出。
21、本专利技术的风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法具有如下优点和有益效果：
22、将从单个零件拓扑优化提升到前机架和轴承座为一体的拓扑优化方式，有效保证了锁定销布置方案、偏航驱动布置、塔筒机舱人行通道、铸件工艺孔需求、吊装要求和动力电缆走线通道的系统要求。
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1.一种风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二中，所述系统包括偏航驱动、塔筒机舱人行通道、铸件工艺孔、吊装和动力电缆走线通道。
3.根据权利要求1所述的风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二中，所述有限元分析结果前均需将涉及变量需优化区域根据系统要求部分填充。
4.根据权利要求1所述的风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法，其特征在于，所述步骤三中，最优的拓扑设计方案为结合风电机组机舱总体布局、重量和成本综合得出。
【技术特征摘要】
1.一种风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的风电机组前机架和轴承座一体的拓扑优化方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二中，所述系统包括偏航驱动、塔筒机舱人行通道、铸件工艺孔、吊装和动力电缆走线通道。
3.根据权利要求1所述的风电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王岳峰，王建华，李达，宁文钢，朱少辉，王浩，王书勇，隋学坤，杨建兵，孙星宇，
申请(专利权)人：太原重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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