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基于响应面分析的风力发电机主轴优化设计
被引量：
7
1
作者
欧栋
王建梅
+2 位作者
宁可
管永强
王博
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第4期110-116,共7页
针对高兆瓦风力发电机组质量大可能导致的隐患和失效,文中以风机主轴为研究对象,进行参数化建模,建立对应的有限元模型,根据主轴的极限工况对其进行强度和刚度分析;基于Spearman-Rank(史皮尔曼等级)相关系数,进行DOE试验设计,得到主轴...
针对高兆瓦风力发电机组质量大可能导致的隐患和失效,文中以风机主轴为研究对象,进行参数化建模,建立对应的有限元模型,根据主轴的极限工况对其进行强度和刚度分析;基于Spearman-Rank(史皮尔曼等级)相关系数,进行DOE试验设计,得到主轴尺寸参数之间的灵敏度图谱,获得对主轴性能影响较大的5种结构尺寸参数;最后,针对主轴结构尺寸参数进行响应面分析,采用MOGA多目标遗传算法进行优化,获得主轴最佳的优化方案。优化结果表明:优化后模型与原模型相比,主轴系统减重6.28%,且满足主轴强度、刚度设计要求,为以后风力发电机主轴的优化设计提供了理论支撑和参考。
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关键词
风力发电机主轴
灵敏度
响应面
优化设计
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职称材料
基于灰色理论的尼龙/碳钢摩擦副磨损量预测
2
作者
管永强
王建梅
侯定邦
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期11-16,共6页
在传动系统中,尼龙66制零件会与碳钢零件配合传递运动和转矩,由于尼龙66硬度远远低于碳钢,所以尼龙66制零件表面极易产生磨损导致失效,因此在产品设计中必须考虑尼龙66的摩擦磨损。为有效评估尼龙66与碳钢配对运行的摩擦磨损性能,在不...
在传动系统中,尼龙66制零件会与碳钢零件配合传递运动和转矩,由于尼龙66硬度远远低于碳钢,所以尼龙66制零件表面极易产生磨损导致失效,因此在产品设计中必须考虑尼龙66的摩擦磨损。为有效评估尼龙66与碳钢配对运行的摩擦磨损性能,在不同载荷下进行尼龙66/45钢摩擦副的摩擦磨损试验,通过超景深显微镜观察磨损形貌及磨痕的深度,采用灰色系统理论建立磨损量预测的灰色GM(1,1)模型,建立考虑表面接触应力的磨损量预测模型。结果表明:采用灰色理论预测尼龙66/45钢的磨损量具有高精度和高可靠性,预测值和试验值的最大误差为9.26%,平均相对误差为3.60%。采用该预测模型进行尼龙零部件磨损寿命设计,无需开展大量重复性的磨损试验,能够快速为尼龙零部件的产品设计提供磨损量的参数指标。
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关键词
尼龙66
表面接触应力
磨损深度
灰色理论
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职称材料
位移圆半径对鼓形齿联轴器周向齿对承载性能的影响研究
3
作者
张文震
王建梅
+1 位作者
管永强
李厚超
《机械设计》
2025年第9期137-143,共7页
为探究位移圆半径对鼓形齿联轴器周向齿对承载性能的影响,通过理论计算得到位移圆半径,建立多组位移圆半径下鼓形齿联轴器全齿对啮合的分析模型,开展不同倾角工况下的瞬态动力学仿真,分析不同位移圆半径下的等效应力和齿面接触应力,获...
为探究位移圆半径对鼓形齿联轴器周向齿对承载性能的影响,通过理论计算得到位移圆半径,建立多组位移圆半径下鼓形齿联轴器全齿对啮合的分析模型,开展不同倾角工况下的瞬态动力学仿真,分析不同位移圆半径下的等效应力和齿面接触应力,获得了不同倾角下位移圆半径与周向接触齿对数量和应力的函数关系。结果表明:位移圆半径和倾角会对接触齿对数产生不同程度的影响;位移圆半径会影响齿对在倾角作用下等效应力的增长率;对中状态下,周向各齿面接触应力相同,且与位移圆半径呈负相关;不对中状态下,倾角会影响周向各齿面接触应力的整体水平,接触应力的最大值会随着位移圆半径的增大而呈先减小后增大的变化趋势,位移圆半径最适合在1.40d~1.64d内取值。
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关键词
鼓形齿联轴器
位移圆半径
接触齿对数量
承载性能
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职称材料
题名
基于响应面分析的风力发电机主轴优化设计
被引量：
7
1
作者
欧栋
王建梅
宁可
管永强
王博
机构
太原科技大学重型机械教育部工程研究中心
出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第4期110-116,共7页
基金
山西省重点研发计划(201803D421103)。
文摘
针对高兆瓦风力发电机组质量大可能导致的隐患和失效,文中以风机主轴为研究对象,进行参数化建模,建立对应的有限元模型,根据主轴的极限工况对其进行强度和刚度分析;基于Spearman-Rank(史皮尔曼等级)相关系数,进行DOE试验设计,得到主轴尺寸参数之间的灵敏度图谱,获得对主轴性能影响较大的5种结构尺寸参数;最后,针对主轴结构尺寸参数进行响应面分析,采用MOGA多目标遗传算法进行优化,获得主轴最佳的优化方案。优化结果表明:优化后模型与原模型相比,主轴系统减重6.28%,且满足主轴强度、刚度设计要求,为以后风力发电机主轴的优化设计提供了理论支撑和参考。
关键词
风力发电机主轴
灵敏度
响应面
优化设计
Keywords
wind turbine’s main shaft
sensitivity
response surface
optimal design
分类号
TH133 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于灰色理论的尼龙/碳钢摩擦副磨损量预测
2
作者
管永强
王建梅
侯定邦
机构
太原科技大学重型机械教育部工程研究中心
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期11-16,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51875382)
山西省新兴产业领军人才项目(202006)
山西省高等学校科技成果转化培育项目(2020CG044)。
文摘
在传动系统中,尼龙66制零件会与碳钢零件配合传递运动和转矩,由于尼龙66硬度远远低于碳钢,所以尼龙66制零件表面极易产生磨损导致失效,因此在产品设计中必须考虑尼龙66的摩擦磨损。为有效评估尼龙66与碳钢配对运行的摩擦磨损性能,在不同载荷下进行尼龙66/45钢摩擦副的摩擦磨损试验,通过超景深显微镜观察磨损形貌及磨痕的深度,采用灰色系统理论建立磨损量预测的灰色GM(1,1)模型,建立考虑表面接触应力的磨损量预测模型。结果表明:采用灰色理论预测尼龙66/45钢的磨损量具有高精度和高可靠性,预测值和试验值的最大误差为9.26%,平均相对误差为3.60%。采用该预测模型进行尼龙零部件磨损寿命设计,无需开展大量重复性的磨损试验,能够快速为尼龙零部件的产品设计提供磨损量的参数指标。
关键词
尼龙66
表面接触应力
磨损深度
灰色理论
Keywords
nylon 66
surface contact stress
wear depth
grey theory
分类号
TH132.2 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
位移圆半径对鼓形齿联轴器周向齿对承载性能的影响研究
3
作者
张文震
王建梅
管永强
李厚超
机构
太原科技大学高端重型机械装备研究院
出处
《机械设计》
2025年第9期137-143,共7页
基金
山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”(ZDJB012)
山西省基础研究计划(202203021222206)
太原科技大学研究生联合培养示范基地项目(JD2022021)。
文摘
为探究位移圆半径对鼓形齿联轴器周向齿对承载性能的影响,通过理论计算得到位移圆半径,建立多组位移圆半径下鼓形齿联轴器全齿对啮合的分析模型,开展不同倾角工况下的瞬态动力学仿真,分析不同位移圆半径下的等效应力和齿面接触应力,获得了不同倾角下位移圆半径与周向接触齿对数量和应力的函数关系。结果表明:位移圆半径和倾角会对接触齿对数产生不同程度的影响;位移圆半径会影响齿对在倾角作用下等效应力的增长率;对中状态下,周向各齿面接触应力相同,且与位移圆半径呈负相关;不对中状态下,倾角会影响周向各齿面接触应力的整体水平,接触应力的最大值会随着位移圆半径的增大而呈先减小后增大的变化趋势,位移圆半径最适合在1.40d~1.64d内取值。
关键词
鼓形齿联轴器
位移圆半径
接触齿对数量
承载性能
Keywords
gear coupling
displacement circle radius
number of contact tooth
load-carrying performance
分类号
TH133.4 [机械工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于响应面分析的风力发电机主轴优化设计
欧栋
王建梅
宁可
管永强
王博
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于灰色理论的尼龙/碳钢摩擦副磨损量预测
管永强
王建梅
侯定邦
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
位移圆半径对鼓形齿联轴器周向齿对承载性能的影响研究
张文震
王建梅
管永强
李厚超
《机械设计》
2025
在线阅读
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职称材料
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