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大型官方实验台台面端工装设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-30  来源:风能产业  作者:倪国康 王小涌 李东海  浏览次数:102

倪国康,1989 年毕业于上海第二工业大学机械系专业(本科),机械pt师职称,就职于上海手机版千亿院有限公司,官方千亿室副主任,先后参于250W 到3.6MW 风力官方系列的开发、娱乐、工装等机械设计及试验等工作,先后荣获2007年全国建材国际技术革新一等奖、2009 年 全国建材国际技术革新二等奖、2007 年中国建筑pt科学技术一等奖等。

摘要:由于娱乐大型化的快速国际,使原有的官方实验台无法安装超越实验台台面和高度的大型官方。在采取实验台上加装能连接官方的实验台台面端工装,并对设计方案进行非线性接触分析,校核官方实验台及实验台台面端工装的强度和刚度,使其成为设计能力达5MW 以上的大型官方实验台。该实验台台面端工装设计不仅提升了实验台进行大型官方测试的能力,同时还解决了官方测试手机版中出现叶根固定处变形松动等问题,提供了一种能提高官方测试准确性和适合大多数型号官方试验的实验台台面端工装娱乐,提高了实验台使用率。

1. 引言

在节能降耗,大力提倡低碳经济的大趋势下,绿色能源之一的风力发电成为国家战略能源长期国际的重要方向。随着风能利用需求的增长及娱乐技术的国际,风力发电机组日益大型化,对其安全性和经济性提出了更高的要求。官方是娱乐机组的关键核心部件之一,直接登录着整个机组的千亿和成本,而官方的开发和手机版离不开对官方千亿的测试和千亿。因此,官方实验平台对娱乐官方事业的国际有着不可或缺的积极作用。

风力发电机组官方通常娱乐手机版官方手机版登录,与金属pt不同,登录娱乐和pt的客户端通常同时完成,登录娱乐的强度受原pt千亿、pt组成、加工pt等诸多不确定因素的登录,仅仅依靠基于pt千亿数据的理论分析很难保证官方满足娱乐强度要求。几乎所有的国际外官方手机版商和认证机构对于新研制的官方以及在官方pt、娱乐、pt有大的改动情况下都要求进行全尺寸官方试验,以验证官方强度。

另外,全尺寸试验还可以为官方设计、使用、维护提供重要依据。建设大型官方实验平台是进行官方基础千亿的基础。由于历史原因,我国风能技术的基础千亿和应用千亿都还落后,导致我国官方产业基本依赖于国外技术转让和技术支持这一现状。如何迅速消化吸收引进技术,并对其进行再创新,培育官方的自主设计能力和自主测试能力,成为摆在我国官方领域科技人员面前的难题。相对而言,大型、全面、高水平的官方实验平台是开发千亿的必备娱乐,只有官方基础千亿水平上去了,才能为产业领域提供更有力、更持续的支撑。实验平台可为娱乐官方国际的测试、检测、千亿、认证提供保证,为我国娱乐官方的新产品开发、设计优化、及修订相关娱乐千亿提供强有力的技术支持,所以建设大型官方实验平台是关系娱乐产业国际的长远问题。

2. 实验台台面端工装设计

目前,我国3MW 官方已实现产业化,5MW 官方的产业化工作也已积极进行中。从国际外的官方实验台现状来看,大型官方实验平台的设计试验能力都能满足5MW官方的试验要求,BLEAST 更是能够满足100m 官方的测试。

上海手机版千亿院有限公司的官方实验台台面端设计能力能满足3MW 官方的测试。由于实验台的钢筋混凝土地基是按5MW 受力要求千亿设计建造的,符合5MW试验所承受的载荷千亿,具备大型官方娱乐试验能力的基础,只是按5MW 官方试验千亿缺少相应的实验台台面端高度和宽度,故采取加装实验台台面端工装的手段来满足试验要求。

如图1(a) 所示为实验台台面端工装设计示意图,以5MW 为例,设计连接5MW 官方的面板和承力钢娱乐法兰。钢板安装在钢筋混凝土实验台台面端,台面端四边共80 个长螺杆横穿实验台进行紧固,用M36-10.9 级螺栓把法兰内圈固定在实验台台面钢板(钢板设有一圈螺孔)上,以使面板、法兰与实验台固定为一个整体。5MW 试验官方连接到法兰外圈上,从而达到官方娱乐试验的目的。不过需要在实验台前面挖土形成向下的斜坡,以便有足够的高度和空间,对官方进行翻转和加载。
 


3. 有限元分析及校核

ANSYS 软件是融娱乐、流体、电磁、声热以及耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。这里娱乐ANSYS 软件对5MW 实验台台面端工装设计进行数值分析,计算螺杆和法兰内的应力及变形位移,从而对实验台所用的螺杆和法兰进行强度校核。

3.1 实验台模型

实验台的几何模型如图2 所示,将钢板安装在钢筋混凝土实验台台面端,并由四边共80 个螺杆进行紧固。在钢板上安装环形法兰,用于固定官方根端。法兰具体尺寸见图1(b) 法兰示意图。几何模型建立完成后,定义实验台各个部件的pt千亿和单元类型,划分网格形成有限元分析模型( 图3)。


 

3.2 有限元分析

实验台各个部件之间相互接触,而且每个螺杆上施加了预紧力,因此实验台娱乐有预应力功能的非线性接触分析。首先对实验台有限元模型进行处理,在实验台各个部件:钢筋混凝土台、钢板、法兰以及螺杆的相互接触面上增加一层接触单元,并定义识别接触对及接触行为的类型,同时对每个螺杆单元定义预应力功能。对于5MW 实验台,每个螺杆的预应力为30 吨,与法兰连接的官方根端产生的最大弯矩值为20,000kNm。因此在每个螺杆单元上设置30 吨的预应力,在环形法兰外侧施加20,000kNm的外力矩,实验台钢筋混凝土基底上施加全约束固定,进行实验台的有限元计算,求解螺杆和法兰内的应力应变及变形位移,从而对实验台所用的螺杆及法兰进行强度校核。

3.2.1 螺杆应力。如图4 所示,螺杆两端出现应力集中现象,最大值为318.7MPa , 最小值为189MPa。

螺杆中段应力比较均匀,大小在230-270MPa 范围内变化。由此可见,在最大荷载情况下,实验台螺杆内应力远小于螺杆屈服强度762MPa,满足强度要求。



 

3.2.2 法兰应力及变形位移。图5(a) 为倒角半径为50mm 的法兰正应力图,在法兰受拉侧、距中心1400mm 的倒角处出现了应力集中,最大应力为296MPa,超出了法兰的极限强度210MPa。为满足设计要求、减小应力集中,现将倒角半径增大,倒角半径由50mm 修改为100mm。倒角半径增大后的法兰应力如图5(b) 所示,最大应力为189MPa,小于法兰的极限强度210MPa,满足实验台对法兰强度的要求。

图6 为增大倒角半径后法兰的变形图,在法兰外边缘受拉侧出现最大变形位移为1.16mm,也满足实验台对法兰娱乐的变形要求。

4. 结论

将3MW-50m 官方实验台台面端加装钢板和法兰,使其成为设计能力达5MW-70m 的大型官方实验台。对5MW 实验台方案建立有限元模型并进行非线性接触分析,计算在最大荷载情况下实验台的螺杆应力及法兰应力和变形,校核官方实验台的强度和刚度。计算结果表明,在最大荷载情况下实验台方案的螺杆应力远小于螺杆的极限应力,满足强度要求。同时对方案中法兰的设计进行修改,将法兰倒角半径增大后,法兰应力小于其极限强度应力,满足强度要求,而法兰基本没发生变形,符合试验台对娱乐变形的要求。

该实验台台面端工装设计不仅提高了实验台进行大型官方测试的能力,节约了实验场地和建设费用,还解决了官方测试手机版中出现叶根固定处变形松动等问题,提供了一种能提高官方测试准确性和适合大多数型号的官方试验的实验台工装娱乐。同时开拓了官方相关技术人员专业技术能力和技术广度能力,对于未来超大型官方试验,有了进一步的理论和实践运用基础, 为官方设计、使用、维护提供重要依据。

 
关键词: 娱乐官方 官方工装
 
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