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题名风电偏航制动摩擦片动态磨损模拟及优化
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作者
李丽霞
王建梅
候建
邵旭龙
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机构
太原科技大学重型机械教育部工程研究中心
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出处
《中国表面工程》
北大核心
2025年第1期290-302,共13页
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基金
山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目(202201060301015)
太原科技大学研究生联合培养示范基地项目(JD2022021)。
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文摘
风电偏航制动工况及偏航摩擦片的选型影响制动盘与摩擦片制动界面的磨损状况,摩擦片的严重磨损将破坏风机偏航系统的稳定性,严重影响风机运行的安全性及发电效率,现有对于偏航这类低速重载制动工况研究甚少。针对偏航制动过程中的磨损问题,考虑制动盘及摩擦片接触界面的动态变化,建立Q345E偏航制动盘及复合树脂基摩擦片组成的偏航制动器三维简化模型,将有限元法与Archard磨损模型结合,研究制动压力、偏航转速及摩擦因数对直边型和凸台型两种摩擦片在制动过程中磨损行为的影响。基于全因子仿真试验及响应面法建立响应面模型,开展相关参数优化。结果表明:不同工况下的摩擦片均在摩擦入口处磨损严重,磨损状态均表现出明显的前端效应;在同一影响因素下,磨损体积及磨损深度均随着影响因素的增大而增大,直边型摩擦片较于凸台型摩擦片耐磨性更强;制动压力与偏航转速对磨损深度及接触压力的影响显著,摩擦因数则对其影响较小;参数优化后的工况经实际仿真后与模型预测值误差小于5%,验证了响应面模型的准确性。有限元磨损模拟揭示了不同形状摩擦片对偏航制动磨损的影响机制,可为偏航摩擦片的选型提供技术及理论支撑。
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关键词
风电偏航制动器
Archard磨损模型
有限元分析
响应面法
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Keywords
wind turbine yaw brake
Archard wear model
finite element analysis
response surface methodology
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分类号
TH117
[机械工程—机械设计及理论]
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