風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析特性分析 報(bào)告內(nèi)容報(bào)告內(nèi)容1、課題研究背景及意義2、研究目標(biāo)/ /內(nèi)容/ /擬解決的關(guān)鍵問題4、課題的創(chuàng)新性3、技術(shù)路線一、課題意義及研究背景一、課題意義及研究背景持續(xù)、穩(wěn)定持續(xù)、穩(wěn)定 不連續(xù)性和間斷性不連續(xù)性和間斷性1990-20101990-2010風(fēng)力發(fā)電容量風(fēng)力發(fā)電容量1 1、總趨勢、總趨勢 增加增加2 2、隨著風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)、隨著風(fēng)電技術(shù)的應(yīng)用，故障率有所降低用，故障率有所降低3 3、風(fēng)電技術(shù)落后于風(fēng)、風(fēng)電技術(shù)落后于風(fēng)力發(fā)電機(jī)質(zhì)量、體積力發(fā)電機(jī)質(zhì)量、體積的增長的增長1995-20101995-2010風(fēng)機(jī)事故統(tǒng)

2、計(jì)風(fēng)機(jī)事故統(tǒng)計(jì)一、課題意義及研究背景一、課題意義及研究背景主軸主軸-齒輪箱齒輪箱-高速軸聯(lián)軸器高速軸聯(lián)軸器-發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)1.5MW1.5MW風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)鏈風(fēng)力機(jī)傳動(dòng)鏈一、課題意義及研究背景一、課題意義及研究背景目前存在的問題：目前存在的問題： 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是按照功率需求將各個(gè)廠家生產(chǎn)的部件大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是按照功率需求將各個(gè)廠家生產(chǎn)的部件組裝形成整機(jī)，對各部件的動(dòng)力學(xué)分析和研究較多，缺少對組裝形成整機(jī)，對各部件的動(dòng)力學(xué)分析和研究較多，缺少對整機(jī)系統(tǒng)的建模和分析研究。整機(jī)系統(tǒng)的建模和分析研究。目前的解決方法：目前的解決方法：阿阿 從結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)出發(fā)，計(jì)算子系統(tǒng)的模態(tài)解決各子系統(tǒng)之間從結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)出

3、發(fā)，計(jì)算子系統(tǒng)的模態(tài)解決各子系統(tǒng)之間的共振問題及其不穩(wěn)定性的共振問題及其不穩(wěn)定性 本課題擬從整機(jī)機(jī)械系統(tǒng)（包括葉輪、本課題擬從整機(jī)機(jī)械系統(tǒng)（包括葉輪、傳動(dòng)系統(tǒng)、塔架、偏航和變槳系統(tǒng)）出發(fā)考傳動(dòng)系統(tǒng)、塔架、偏航和變槳系統(tǒng)）出發(fā)考慮風(fēng)輪載荷，建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)慮風(fēng)輪載荷，建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，利用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算各子態(tài)模型，利用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算各子系統(tǒng)之間的相互作用，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)各子系系統(tǒng)之間的相互作用，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)各子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析提供載荷條件統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析提供載荷條件 二、二、研究目標(biāo)研究目標(biāo)/內(nèi)容內(nèi)容/擬解決的關(guān)鍵問題擬解決的關(guān)鍵問題n以以MW級風(fēng)電機(jī)組為對

4、象，擬實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：級風(fēng)電機(jī)組為對象，擬實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：完成風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)三維實(shí)完成風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)三維實(shí)體模型的建立；體模型的建立；建立整機(jī)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模建立整機(jī)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及其與塔架的耦合關(guān)系模型型及其與塔架的耦合關(guān)系模型；二、二、研究目標(biāo)研究目標(biāo)/ /內(nèi)容內(nèi)容/ /擬解決的關(guān)鍵問題擬解決的關(guān)鍵問題 在pro-E軟件中建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的幾何模型， 幾何模型中保持實(shí)際風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)鏈、裝配關(guān)系、幾何特征和質(zhì)量特性不變 n課題重點(diǎn)在于動(dòng)力學(xué)建模和動(dòng)力學(xué)特性的分析課題重點(diǎn)在于動(dòng)力學(xué)建模和動(dòng)力學(xué)特性的分析 建立機(jī)械系統(tǒng)：塔架、輪轂、機(jī)艙和底架、偏航機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)各部件的動(dòng)力學(xué)方程； 利用

5、約束條件，變形一致條件聯(lián)力各部分的數(shù)學(xué)方程形成整機(jī) 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型探討質(zhì)量、剛度探討質(zhì)量、剛度參數(shù)對結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)對結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響的影響 如：多如：多體質(zhì)量的分布影體質(zhì)量的分布影響系統(tǒng)的剛度響系統(tǒng)的剛度 對結(jié)構(gòu)進(jìn)行多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析，目的是分析整個(gè)結(jié)構(gòu)所承受的外部載荷及其引起的結(jié)構(gòu)各部分的 相對運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而求出各部分的相互作用，為風(fēng)機(jī)各組成部分的分析提供相應(yīng)的載荷條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)的變形結(jié)構(gòu)的變形應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng) 二、二、研究目標(biāo)研究目標(biāo)/內(nèi)容內(nèi)容/擬解決的關(guān)鍵問題擬解決的關(guān)鍵問題n擬解決的關(guān)鍵性問題：擬解決的關(guān)鍵性問題：風(fēng)輪載荷向主軸等效的風(fēng)輪載荷向主軸等效的 等效計(jì)算方法問題；等效計(jì)算方法問題；風(fēng)力機(jī)機(jī)械系統(tǒng)多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及其耦合關(guān)系模型風(fēng)力機(jī)機(jī)械系統(tǒng)多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及其耦合關(guān)系模型 理論建模問題；理論建模問題；計(jì)算機(jī)組的等效重心計(jì)算機(jī)組的等效重心三、技術(shù)路線三、技術(shù)路線四、課題的創(chuàng)新性四、課題的創(chuàng)新性n創(chuàng)新點(diǎn)：創(chuàng)新點(diǎn)：1、 在考慮風(fēng)輪載荷的前提下，基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模原理建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)機(jī)械系統(tǒng)耦合動(dòng)力學(xué)模型；2、 從等效重心運(yùn)動(dòng)范圍分析塔架的穩(wěn)定性問題，計(jì)