兆瓦级风力发电机组主轴强度分析及优化研究

作者：赵佰余; 徐东杰; 黄文才; 邹渊士; 童跃平; 朱斌辉; 陈进建

来源：机电工程, 2021, 38(07): 923-928.

• 主轴强度
• 有限元分析
• 响应面法
• 多目标优化

为了对某兆瓦级风力发电机组主轴结构进行精细化及高可靠性设计,提出了一种基于WorkBench平台的主轴强度分析及结构优化方法。首先,建立了含附件的主轴计算有限元模型,采用层状体模型模拟了滚子轴承,并根据IEC标准计算了主轴的极限静强度和疲劳强度;然后对两个区域的结构热点位置相关设计变量进行了参数化处理,采用拉丁超立方法进行了试验设计,之后建立了响应面模型,并且对该模型进行了分析;最后,采用多目标优化算法,以等效应力及重力最小为目标,先后对两个区域进行了优化,并加以验证。研究结果表明:经过优化设计后,主轴的质量减少了2%,最大等效应力减少了8%,疲劳安全余量提高了16.56%,主轴的可靠性及经济性得到了一定程度的提高。

• 单位
  华仪风能有限公司