WT计算湍流强度用于风电场安全性评估的研究

湍流强度是影响风电机组疲劳载荷和极限载荷的重要因素。文章基于云贵地区某风电场的实际测风资料,使用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Meteodyn WT计算风电场的湍流强度;对WT软件输出的湍流强度矩阵进行分析处理,将结果与IEC61400-1风机标准中正常湍流模型(NTM)进行对比,以判断湍流强度是否超出,从而评估风电场安全性。针对WT软件无法直接输出湍流代表值I ref的问题,提出了一种估算I ref的方法。     

基于FAST和Simulink的大型风电机组仿真与性能分析

叙述了大型风电机组的风轮系统、传动链系统、发电机系统以及控制系统。以5 MW双馈风电机组为研究对象,利用FAST建立风电机组模型,利用Simulink设计控制器,并以定常风工况和IEC湍流风工况进行仿真验证,以此分析大型风电机组的动态性能。结果表明,本文仿真模型正确,可以用于大型风电机组设计仿真。     

基于独立变桨的大型风电机组减载控制技术

为了减小大型风电机组在运行过程中由于风剪切、塔影效应、湍流、偏航误差等因素引起的不均衡载荷,提出基于独立变桨的减载控制技术。通过传感器检测每个叶片的叶根载荷,利用Coleman坐标变换理论将叶根载荷变换为俯仰弯矩、偏航弯矩,经过两个PI控制器和Coleman反变换后,得到每个叶片桨距角的微调量,用以补偿风的不均匀引起的附加载荷。以5 MW风电机组为例,分别对集中变桨和独立变桨的控制技术进行对比仿真,结果表明,与集中变桨相比,独立变桨通过动态地调整每个叶片的桨距角,能明显减小由风切变、塔影效应和随机湍流等对风电机组造成的不平衡载荷,减小叶片轴承、偏航轴承、主轴、塔架等风电机组关键零部件的载荷。     

气动载荷对高速动车组的设备舱强度影响研究

对比分析了现有高速动车组设备舱强度计算与评估标准,提出将气动载荷设为定值研究设备舱疲劳强度的方法。通过静强度分析优化改进了设备舱结构,对比分析了单独施加气动和冲击,同时施加气动和冲击对设备舱静载荷的性能影响;同时参照标准和实测载荷,探索性研究了不同气动载荷下设备舱疲劳特性。分析结果表明,气动载荷对设备舱强度影响较大,±1 500 Pa气动载荷下设备舱疲劳强度满足设计要求。     

低地板车辆轴桥的强度计算与评定

简要介绍了低地板车辆轴桥的结构特点及重要性,参考EN 13104、EN 13979、EN 13749等标准,对极限工况和运行工况下的轴桥进行载荷计算,并采用有限元方法对轴桥的静强度和疲劳强度进行计算,得到最大Von Mises应力和Goodman疲劳评定图,分析结果表明轴桥结构满足静强度及疲劳可靠性要求,该受力计算方法对同类产品有一定的参考价值。     

低风速风电机组多学科优化设计

探讨了风资源特性及风电机组的空气动力学特性、结构动力特性、结构、控制和功率特性等在整机设计过程中的关系,构建了以风电机组度电成本和综合成本率为目标函数的低风速风电机组的多学科优化设计模型。通过探寻低风速风电机组各参数之间的最佳组合,寻求满足系统各项性能要求的最优解。在风电机组设计阶段,通过开展多学科优化设计分析,能够有效地提高产品综合性能、缩短研发周期、提高产品的竞争力。     

低温对钢材及其构件性能影响研究综述

在寒冷地区建设焊接钢桥,需要解决材料和焊缝防低温脆断的标准问题。通过调研大量国内外有关数据,定性分析了低温对钢材主要力学指标和对疲劳性能的影响。研究表明低温将使材料屈服强度和极限强度提高,屈服强度提高速度大于极限强度;低温将降低材料韧性。至于对疲劳性能影响趋势,取决于钢材所在结构细节。在低温环境下,焊接钢桥可以通过合理控制工艺和技术指标,达到安全使用的目的。     

转8A型货车转向架摇枕的基于有限元的疲劳数值分析

应用虚拟数值仿真分析方法,分析了转8A型货车转向架摇枕的强度并预测了转8A型摇枕的疲劳寿命及疲劳薄弱位置.应用计算机辅助设计(CAD)建立转8A型摇枕的模型,将其引入到有限元分析软件MSC/NASTRAN中进行强度分析,将FEM分析结果与实测载荷谱结合,应用MSC/FATIGUE疲劳仿真软件,预测转8A摇枕在随机载荷下的疲劳寿命.     

冷轧301LN等厚和不等厚板电阻点焊接头的疲劳强度

研究2种强度等级的301LN冷轧奥氏体不锈钢等厚、不等厚板电阻点焊接头的疲劳性能,分析焊接工艺对疲劳性能的影响.由于301LN冷轧板点焊接头的组织性能差异较大,熔核和热影响区的屈服强度远远低于冷轧母材,并且热影响区存在结构应力集中,在低疲劳载荷作用下,热影响区仍有塑性应变发生,并积累位错滑移带,导致产生低应力疲劳裂纹.减少焊接热量输入保持热影响区晶粒细小,能提高热影响区的屈服强度并减小滑移带尺寸,有助于提高点焊试样的抗疲劳性能.本文5种冷轧板双面单点电阻点焊试样90%置信度、50%和99.9%存活率的疲劳极限与静拉伸载荷之比都低于15%,其中1.5 1.5 mm等厚薄板点焊试样的抗疲劳性能最好.     

基于动态服役性能的制动夹钳单元强度评价研究

针对制动夹钳单元的结构强度,根据IEC 61373—2010中对冲击和振动等的相关服役性能要求,提出了一种结合极限动态工况强度校核和随机振动疲劳损伤校核的综合评价方法。利用该方法对某型动车组用制动夹钳单元关键承载件的最大冲击应力响应和随机振动疲劳损伤进行了分析,并通过相关试验验证了该方法分析的有效性。     

40Cr钢超高周疲劳性能及疲劳断口分析

采用超声疲劳试验方法研究40Cr钢在105周次～1010周次范围内的疲劳性能,其载荷频率为20kHz。用扫描电子显微镜分析了疲劳断口形貌特征。结果表明,40Cr钢的S N曲线始终保持下降趋势,且随疲劳循环数的增加,在106周次处并没有传统意义上的水平段;107周次疲劳强度为443MPa,1010周次疲劳强度为235MPa,二者存在明显差别;超声疲劳断口的扫描电子显微分析结果表明,40Cr钢超声疲劳断口显微形貌与常规疲劳载荷下的疲劳断口形貌无明显差异,疲劳裂纹在光滑试样表面或近表面材料缺陷处萌生,扩展区断口显微形貌观察到明显的疲劳辉纹。     

一种低地板车用橡胶联轴器的研究

分析了橡胶联轴器的结构,提出了橡胶联轴器位移补偿性能和刚度的计算方法;根据车辆运行工况,确定了联轴器强度和橡胶疲劳计算的载荷条件.通过有限元分析计算和试验验证了该橡胶联轴器具备良好的位移补偿性能和较高的可靠性,可满足低地板车的装车和运行要求.     

动车组变压器柜体的结构强度仿真分析

为评价某动车组变压器柜体的结构强度,文章详细介绍了车辆设备的结构强度评价方法,并基于EN 12663-1:2014标准规定的静载荷工况和疲劳载荷工况进行了仿真计算。采用材料利用系数评价变压器柜体的静强度安全裕量,利用VDI 2230-1:2014标准提供的7个安全系数指标评价螺栓连接安全性,利用DVS 1612:2014标准提供的许用疲劳强度值和焊缝疲劳强度利用系数评价变压器柜体的焊接疲劳性能,采用模态分析得出的固有频率和模态振型特征评价变压器柜体的刚度。结果表明,变压器柜体的结构强度满足标准要求,且具有较高的固有频率,可以规避车体低频振动带来的影响。     

高速列车焊接结构件抗疲劳性能研究

列车在高速运行的条件下,受到的气动交变载荷及转向架传递的振动载荷对列车影响较大,致使其焊接结构部件发生了疲劳破坏。为提高结构件的抗疲劳性能,对动车组焊接结构件进行疲劳强度分析十分必要。本文以高速列车焊接结构件为研究对象,通过理论研究、运营数据分析、仿真计算和线路试验,制定了抗疲劳性能的设计方案,从而提高了结构件的疲劳寿命,从而节约车辆的制造成本。     

并网型风电机组可靠性设计

介绍了并网型风电机组可靠性指标及其评估方法,及并网型风电机组的运行情况;根据并网型风电机组可靠性串联模型,对并网型风电机组进行可靠性设计,找出其薄弱环节,提高其可靠性,达到提高可利用率和年发电量的目的。     

φ5mm碳素钢丝的疲劳性能

根据预应力混凝土碳紊钢丝的承载特点，测定了固定最小循环应力下应力范围对疲劳寿命的关系曲线。对疲劳强度的统计特性进行了分析，并验证了Miner法则。作者通过三种不同强度级别碳紊钢丝疲劳性能的比较，得出一些重要结论，这对选用以承受疲劳载荷为主的预应力混凝土的钢丝强度级别具有指导意义。此外，还通过扫描电镜对钢丝断口进行了分析，并对钢丝的裂纹萌生、扩展、断裂韧度及疲劳机理进行了探讨。     

基于线路试验条件下城轨用受电弓弓头板簧寿命预计

以城轨用受电弓为研究对象,结合其极限载荷受力情况获得受电弓弓头板簧部件为受力薄弱环节,根据厦门地铁1号线线路试验历程载荷情况对受电弓弓头板簧进行寿命预计,结果分析满足疲劳设计寿命要求,并为后续维护使用提供理论依据。     

铁路客车设备安装梁强度分析

铁路客车车下设备安装梁是车下重要承载结构，对其强度有严格的要求。本文首先建立了设备安装梁的有限元模型，计算设备舱总体应力分布以评定其结构静强度。之后利用Goodman疲劳曲线图对设备舱疲劳强度进行了分析和计算。结果表明，在三向冲击载荷及动载荷下，设备舱结构的静强度及疲劳强度满足设计运用要求，达到了验证其结构安全性的目的。     

快捷货车车轮辐板疲劳强度研究

基于结构有限元法,分别按欧洲铁路和日本铁路提出的车轮机械设计载荷和载荷工况,对快捷货车车轮辐板的疲劳强度进行分析。计算结果表明车轮辐板疲劳性能满足无限寿命设计准则要求,其疲劳薄弱区域位于辐板内侧面与轮毂圆弧过渡部位。     

电机传动工况下吊杆球铰试验载荷分析

通过分析电机在驱动与制动工况给吊杆球铰额外增加的径向载荷,确立相关载荷的疲劳试验载荷谱,阐述了如何将设计输入条件进行分析和计算,把产品的仿真计算结果转化为具体的疲劳试验载荷条件的过程和相关方法.载荷谱的处理具有较高的工程应用价值.