風(fēng)電機(jī)組盤式制動(dòng)器建模及其研究

【摘要】：風(fēng)電作為儲(chǔ)量豐富,清潔可再生能源,可以作為可再生能源開發(fā)的主要對(duì)象。風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)器作為風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的重要部件,與風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行安全息息相關(guān)。由于我國風(fēng)電組制動(dòng)器研究領(lǐng)域與國外先進(jìn)水平還有一定的差距,所以風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)器的研究更有他的意義和價(jià)值。 本文對(duì)水平軸力發(fā)電機(jī)組的制動(dòng)關(guān)鍵部件—機(jī)械盤式制動(dòng)器進(jìn)行分析研究。首先對(duì)1.5MW水平軸力發(fā)電機(jī)組制動(dòng)器進(jìn)行受力分析,利用ANSYS軟件進(jìn)行三維建模并進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)分析。然后,綜合考慮彈性模量以及熱膨脹系數(shù)隨溫度變化的情況,對(duì)風(fēng)電機(jī)制動(dòng)器進(jìn)行熱力耦合分析,進(jìn)而得到熱力耦合作用下的溫度場(chǎng)與熱應(yīng)力場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上,利用Manson—coffin公式對(duì)制動(dòng)盤進(jìn)行壽命分析。并繪制出壽命隨制動(dòng)時(shí)間的變化曲線。為工程實(shí)際提供了理論和數(shù)據(jù)依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 盤式制動(dòng)器 ANSYS 熱力耦合 壽命預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.1.1 選題背景9-11
• 1.1.2 課題研究意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 風(fēng)電機(jī)制動(dòng)器技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 制動(dòng)器熱力耦合研究國內(nèi)外現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 熱疲勞失效國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)系統(tǒng)16-24
• 2.1 制動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)16-21
• 2.1.1 空氣制動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其原理16-17
• 2.1.2 機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其原理17-21
• 2.1.2.1 制動(dòng)器的分類17
• 2.1.2.2 制動(dòng)機(jī)構(gòu)選型方法17-19
• 2.1.2.3 制動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理19-21
• 2.1.2.4 制動(dòng)器的安裝位置21
• 2.2 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)置21-24
• 第3章 風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)器的建模及應(yīng)力分析24-36
• 3.1 利用有限元對(duì)制動(dòng)器建模24-26
• 3.1.1 制動(dòng)器接觸計(jì)算模型的建立24-26
• 3.1.1.1 接觸類型和接觸部分的確定24-25
• 3.1.1.2 制動(dòng)器模擬分析的建模25-26
• 3.2 盤式制動(dòng)器制動(dòng)過程中受力分析26-34
• 3.2.1 對(duì)制動(dòng)器理論建模26-30
• 3.2.2 計(jì)算各個(gè)時(shí)間點(diǎn)制動(dòng)力矩和卡鉗夾緊力30-34
• 3.3 分析計(jì)算結(jié)果顯示及結(jié)果分析34-35
• 本章小結(jié)35-36
• 第4章 制動(dòng)系統(tǒng)的熱力耦合模擬分析36-46
• 4.1 有限元熱分析基本理論與解析方法36-40
• 4.1.1 瞬態(tài)熱傳導(dǎo)的計(jì)算37-39
• 4.1.2 計(jì)算熱變形和熱應(yīng)力39-40
• 4.2 熱力耦合分析建模及基本參數(shù)設(shè)置40-42
• 4.2.1 熱力耦合單元選擇40-41
• 4.2.2 熱力耦合分析材料屬性的確定41-42
• 4.2.2.1 熱膨脹系數(shù)的確定41
• 4.2.2.2 彈性模量的確定41-42
• 4.3 熱耦合分析建模及加載求解42-43
• 4.4 計(jì)算結(jié)果及其分析43-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 熱力耦合作用對(duì)制動(dòng)器壽命影響研究46-54
• 5.1 確定熱應(yīng)力較大的脆弱部位46-47
• 5.2 制動(dòng)盤熱壽命預(yù)測(cè)基本方法47-48
• 5.3 材料疲勞性能參數(shù)與壽命的關(guān)系48-51
• 5.3.1 疲勞強(qiáng)度系數(shù)48-49
• 5.3.2 疲勞強(qiáng)度指數(shù)49
• 5.3.3 疲勞延性系數(shù)49-50
• 5.3.4 疲勞延性指數(shù)50
• 5.3.5 彈性模量50-51
• 5.4 預(yù)測(cè)制動(dòng)盤使用壽命的研究51-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 總結(jié)54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果59-60
• 致謝60

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