一种风机总体模型的建模及仿真方法与流程

文档序号:12122321阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种风机总体模型的建模方法,其特征在于,该建模方法包括以下步骤:

1)建立包含有与载荷传递相关所有部件的风机总体三维模型,该模型中的相关所有部件包括轮毂、主轴、锁紧盘、主轴承、齿轮箱箱体、弹性支撑、主机架、后机架、偏航齿轮箱、偏航轴承、偏航刹车盘、塔顶法兰、偏航刹车钳和塔筒;

2)将所建立的风机总体三维模型导入有限元软件,对模型中的各部件进行网格划分和装配,建立有限元模型,并通过有限元软件设定模型中各部件的类型和材料属性;

3)将各部件之间按照绑定接触进行连接。

2.根据权利要求1所述的风机总体模型的建模方法,其特征在于,所建立的有限元模型还包括对发电机和机舱柜的模拟,所述发电机和机舱柜采用Mass21单元来模拟。

3.根据权利要求1或2所述的风机总体模型的建模方法,其特征在于,所建立的有限元模型还包括对发电机弹性支撑的模拟,所述发电机弹性支撑采用3个方向的Combine14单元来模拟,弹性支撑在不同方向上的刚度系数通过关键字设置。

4.根据权利要求1所述的风机总体模型的建模方法,其特征在于,所述的偏航齿轮箱与偏航轴承之间通过Link10单元来模拟,偏航轴承滚珠使用Link10单元来模拟,主轴承滚珠使用Link8单元来模拟,Link10和Link8单元的截面属性根据偏航轴承和主轴承滚珠的刚度计算,并按照滚珠数目设定单元数目,根据偏航轴承的受力特性,通过关键字设定Link10单元只受压不受拉。

5.根据权利要求1所述的风机总体模型的建模方法,其特征在于,所述轮毂中心与轮毂之间利用Beam4单元载荷伞模拟,轮毂中心载荷通过载荷伞传递到轮毂。

6.一种风机总体模型的仿真方法,其特征在于,该仿真方法包括以下步骤:

A.对所建立的风机有限元模型施加载荷和边界约束条件;

B.设定单位工况,将上述模型带入设定的单位工况进行仿真计算;

所述步骤A中的风机有限元模型包含有与载荷传递相关所有部件的风机总体三维模型,是将所建立的风机总体三维模型导入有限元软件,并对各部件进行网格划分和装配得到,所述模型中相关所有部件包括轮毂、主轴、锁紧盘、主轴承、齿轮箱箱体、弹性支撑、主机架、后机架、偏航齿轮箱、偏航轴承、偏航刹车盘、塔顶法兰、偏航刹车钳和塔筒。

7.根据权利要求6所述的风机总体模型的仿真方法,其特征在于,所述的边界约束条件为塔底全约束。

8.根据权利要求6所述的风机总体模型的仿真方法,其特征在于,所述的载荷为单位载荷,载荷的传递是通过在轮毂中心建立节点,在该节点上施加单位载荷,使用Beam4单元载荷伞将该轮毂中心与轮毂3大面连接。

9.根据权利要求6所述的风机总体模型的仿真方法,其特征在于,所建立的有限元模型还包括对发电机和机舱柜的模拟,所述发电机和机舱柜采用Mass21单元来模拟。

10.根据权利要求6所述的风机总体模型的仿真方法,其特征在于,所建立的有限元模型还包括对发电机弹性支撑的模拟,所述发电机弹性支撑采用3个方向的Combine14单元来模拟,弹性支撑在不同方向上的刚度系数通过关键字设置。

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