摘要：通过对316Ti不锈钢焊接性能及端塞与包壳管的结构进行分析,开展了针对316Ti不锈钢端塞与包壳管焊接工艺研究,为防止焊接过程中低熔点金属熔化和氦气受热膨胀,根据材料特性、结构特点及使用要求,设计制作了专用的焊接工装,选择了TIG焊接工艺开展焊接实验,确定了相应的电流范围及焊接时间的参数组合,利用该参数组合进行试件焊接,焊缝熔深、尺寸外观、X射线检测、力学性能检测均能满足要求;针对焊缝微裂纹开展裂纹控制实验,分别从热输入、焊前处理及机械消除应力等方面开展实验研究,结果表明,电流在67~80A范围内,电流的大小对裂纹无明显影响,焊前预热能降低裂纹产生机率;对包壳管进行打磨处理,对消除裂纹没有影响;预留焊接变形空间,可有效去除焊接裂纹。在此基础上,开展了焊接工艺验证实验,建立了316Ti不锈钢端塞与包壳管的焊接工艺。

摘要：根据三梁岔管和加强梁空间超静定结构的特征及构造要求，结合设计实践，对该空间曲梁结构的力学模型作了恰当的简化处理，推求出直接计算加强梁内力的公式，不但使这一复杂的高次超静定曲梁结构的内力计算相当简单，工作量大为减小，而且计算结果误差极小，满足工程设计要求。

摘要：针对MW级风力发电机塔筒门框的设计问题进行研究,运用有限元分析软件Workbench建立塔筒底段有限元参数化模型;通过响应面分析,研究了门框几何尺寸对其等效应力的影响,基于危险工况确定了门框设计方案;基于EN1993-1-6和IIW规范,分别利用工程分析和有限元方法,针对塔筒门框进行了稳定性分析以及疲劳强度校核。研究结果表明,优化后的门框方案满足设计要求,说明该设计方案具有工程实用价值,同时也为塔筒门框的结构设计提供了一种新方法。

摘要：针对MW级风力发电机组轮毂强度安全问题,使用有限元分析软件ANSYS和疲劳分析软件FE-safe,在考虑变桨轴承非线性影响情况下,采用风轮总体模型与轮毂子模型相结合以及临界平面法与最大主应力算法相结合的计算方法,对某大型风力发电机组轮毂的极限强度与疲劳强度进行了评估;为使叶片变桨时准确停留在顺桨位置,在轮毂装配系统中设计了变桨缓冲装置,并对装置组成件变桨挡块和挡块凸台在顺桨工况下的极限强度进行了分析。研究结果表明:轮毂的极限和疲劳强度以及变桨挡块和挡块凸台的极限强度均能满足设计要求,为风电机组轮毂和变桨缓冲装置的设计提供了参考依据。

摘要：针对风力发电机变桨柜焊缝开裂问题,对变桨柜进行结构优化和强度评估,并进行现场应力测试验证。首先采用Simpack软件对变桨柜总装结构进行动力学建模和仿真分析,确定变桨柜应力幅值变化最大的危险位置对其进行有限元分析;接着采用有限元分析软件ANSYS及疲劳分析软件Fe-safe对变桨柜进行焊缝极限强度与疲劳强度评估;最后采用应变应力测试装置对风场运行的变桨柜进行焊缝动态应力测试。结果表明,优化后的变桨柜焊缝极限与疲劳强度安全系数均大于1,满足GL规范强度设计要求;风场测量的焊缝最大应力幅值与有限元分析计算的应力幅值相比最小误差为6.8%,验证了有限元分析方法的准确性,为有效解决风力发电机变桨柜焊缝开裂问题提供了参考方法。

摘要：针对某风场MW级风电机组塔架与基础连接强度不足的问题,将L型法兰与基础环连接更改为T型法兰与混凝土地基连接,并对该连接进行了疲劳强度校核。首先基于Petersen方法和VDI2230规范对T型法兰连接进行力学模型简化,得到地锚螺栓与地基的等效刚度;然后基于Petersen方法得到外载荷与地锚螺栓受力之间的函数关系,并利用该关系将疲劳外载荷转化为地锚螺栓的疲劳应力谱;最后结合疲劳载荷循环次数及地锚螺栓S-N曲线得到地锚螺栓的疲劳损伤值,实现对地锚螺栓的疲劳强度评估。分析结果表明,T型法兰地锚螺栓疲劳强度满足设计要求。