摩擦和常温蠕变对风电螺栓预紧力松弛的敏感性分析

作者：黄华^*; 王永和; 魏泰; 薛文虎; 姚嘉靖

来源：太阳能学报, 2023, 44(01): 289-296.

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0921

• 风力发电机
• 螺栓
• 摩擦
• 蠕变
• 预紧力松弛

针对风力发电机螺栓由于预紧力松弛而导致的疲劳断裂问题，以风电塔筒环形法兰连接单段模型为研究对象，采用有限元的方法进行摩擦和常温蠕变对预紧力松弛的敏感性分析。结果表明：摩擦系数降低时螺纹最大应力降低了8.04%，平均应力增大了16.4%，且材料蠕变特性较低和屈服应力较高时预紧力仅分别减小了15.74%和6.37%。因此，当螺纹接触处和外部接触表面的摩擦较低，且螺栓材料具有较低蠕变特性和较高屈服强度时，螺栓抗蠕变性能较好且不易发生预紧力松弛现象。此时螺栓连接状态和预紧力分布较好，螺纹最大应力较小，且法兰间的接触压强和夹紧力较高，有效减小了预紧力松弛。研究结果为解决风电螺栓预紧力松弛问题提供了理论依据。

• 单位
  兰州理工大学; 机电工程学院; 甘肃省特种设备检验检测研究院