一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法及系统与流程

本发明属于风力发电，尤其涉及一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法及系统。

背景技术：

1、机舱罩作为风电机组的重要部件，承担着保护机舱内部件免受外部环境的影响，为运维人员提供安全的维护空间的重要作用。因此准确的、贴合实际的机舱罩计算方法至关重要，这将对机舱罩强度校核的准确性、结构的合理性以及经济性产生直接影响，关系到机舱罩的成本和性能；目前，基于有限元分析的机舱罩强度校核方法应用比较多。

2、发明人发现，目前基于有限元分析的机舱罩强度校核方法中，为了保证仿真的准确性，详细的网格划分以及精确的模型再现，使得整体计算量过大，导致整体计算时间长，分析效率低的问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法及系统，本发明通过简化了几何模型，以及对危险区域的针对性切割分组和网格细化，在保分析结果准确的基础上，减少了网格数量，降低了计算量，提高了分析效率。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，包括：

4、获取机舱罩的几何模型；

5、根据尺寸条件，确定几何模型中的不影响分析结果的特征进行弥补和删除处理，得到处理后的几何模型；

6、对处理后的几何模型进行网格划分；其中，确定几何模型的危险区域，对危险区域进行切割分组和网格细化；

7、对网格划分后的几何模型进行有限元计算，得到机舱罩优化分析结果。

8、进一步的，根据机舱罩罩体不同位置的铺层情况，对机舱罩进行铺层建模。

9、进一步的，机舱罩与整机接触位置采用接触面-伞状线-质量点的约束形式，通过伞状线传递载荷。

10、进一步的，分析时，对机舱罩的几何模型施加载荷，载荷包括重力载荷、风载荷、雪载荷、点载荷、维护载荷和防坠落载荷中的一种或几种。

11、进一步的，使用宏命令搜索几何模型中存在的孔及孔的尺寸，并据此设置不影响分析结果的孔最大尺寸，进行弥补删除；同时，对倒角低于第一预设尺寸，以及几何模型中碎面宽度低于第二预设尺寸的碎面进行删除。

12、进一步的，识别几何模型中易发生应力集中的危险区域，对危险区域进行几何切分和单独分组，对组内部位进行网格细化。

13、进一步的，在满足机舱罩罩体强度的前提下，考虑机舱罩罩体整体刚度情况，对风电机组机舱罩进行闭环迭代优化。

14、第二方面，本发明还提供了一种考虑刚度的机舱罩优化分析系统，包括：

15、数据采集模块，被配置为：获取机舱罩的几何模型；

16、模型处理模块，被配置为：根据尺寸条件，确定几何模型中的不影响分析结果的特征进行弥补和删除处理，得到处理后的几何模型；

17、网格划分模块，被配置为：对处理后的几何模型进行网格划分；其中，确定几何模型的危险区域，对危险区域进行切割分组和网格细化；

18、分析模块，被配置为：对网格划分后的几何模型进行有限元计算，得到机舱罩优化分析结果。

19、第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面所述的考虑刚度的机舱罩优化分析方法的步骤。

20、第四方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的考虑刚度的机舱罩优化分析方法的步骤。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

22、本发明中首先根据尺寸条件，确定几何模型中的不影响分析结果的特征进行弥补和删除处理，得到处理后的几何模型；然后在网格划分时，确定几何模型的危险区域，对危险区域进行切割分组和网格细化；通过对不影响分析结果的特征进行弥补和删除处理，简化了模型，降低了计算量，同时，对危险区域进行切割分组和网格细化，其他区域进行一般网格划分，在保证危险区域分析结果精度的基础上，减少了网格数量，进一步降低了计算量，提高了分析效率。

技术特征：

1.一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，根据机舱罩罩体不同位置的铺层情况，对机舱罩进行铺层建模。

3.如权利要求1所述的一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，机舱罩与整机接触位置采用接触面-伞状线-质量点的约束形式，通过伞状线传递载荷。

4.如权利要求1所述的一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，分析时，对机舱罩的几何模型施加载荷，载荷包括重力载荷、风载荷、雪载荷、点载荷、维护载荷和防坠落载荷中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，使用宏命令搜索几何模型中存在的孔及孔的尺寸，并据此设置不影响分析结果的孔最大尺寸，进行弥补删除；同时，对倒角低于第一预设尺寸，以及几何模型中碎面宽度低于第二预设尺寸的碎面进行删除或合并处理。

6.如权利要求1所述的一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，识别几何模型中易发生应力集中的危险区域，对危险区域进行几何切分和单独分组，对组内部位进行网格细化。

7.如权利要求1所述的一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法，其特征在于，在满足机舱罩罩体强度的前提下，考虑机舱罩罩体整体刚度情况，对风电机组机舱罩进行闭环迭代优化。

8.一种考虑刚度的机舱罩优化分析系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的考虑刚度的机舱罩优化分析方法的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的考虑刚度的机舱罩优化分析方法的步骤。

技术总结
本发明属于风力发电技术领域，提供了一种考虑刚度的机舱罩优化分析方法及系统，首先根据尺寸条件，确定几何模型中的不影响分析结果的特征进行弥补和删除处理，得到处理后的几何模型；然后在网格划分时，确定几何模型的危险区域，对危险区域进行切割分组和网格细化；通过对不影响分析结果的特征进行弥补、删除和合并处理，简化了模型，降低了计算量，同时，对危险区域进行切割分组和网格细化，其他区域进行一般网格划分，在保证危险区域分析结果的基础上，减少了网格数量，进一步降低了计算量，提高了分析效率。

技术研发人员：王新宁,董营,郑冰,梁安阳,刘翔银,梁彬,侯骅玲,张鲁滨,王京丽
受保护的技术使用者：中车山东风电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4