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题名复合行星风电齿轮箱高精度建模与不确定性分析
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作者
欧阳衡
赵隆达
赵颖
侯炎兵
王毅
苑光明
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机构
河北工业大学机械工程学院
天津华建天恒传动有限责任公司
湖南大学机械与运载工程学院
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出处
《太阳能学报》
北大核心
2025年第5期485-495,共11页
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基金
河北省高等学校科学研究项目产学研合作专项(CXY2024005)
国家自然科学基金(52475252,12102122)
河北省自然科学基金创新研究群体延续资助项目(E2024202298)。
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文摘
复合行星风电齿轮箱受客观存在的材料分布不均、工艺误差、随机载荷等不确定性因素影响,易造成其系统动力学性能出现“算不准、算不快”等问题。为准确揭示数据匮乏时齿轮箱内外部参数的不确定性传播规律,发展复合行星风电齿轮箱高精度建模与不确定性分析方法。充分考虑齿轮箱实际服役中约束、载荷情况,建立其高精度模型,并通过零部件与整机动力学试验验证模型准确性。采用功能度量法与非概率相关性传播公式准确获取齿轮箱多维输出响应的区间与非概率相关系数,建立多维椭球模型。结果表明:通过考虑材料参数的不确定性与相关性,所提方法可准确获取箱体最大等效应力、最大变形与各阶频率的不确定域;采用功能度量法与蒙特卡洛模拟方法获取输出响应区间结果的相对误差小于1%;采用非概率相关性传播公式与相关近似建模方法所得响应间相关系数基本一致,并结合区间信息准确建立输出响应的多维椭球模型。
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关键词
风电机组
齿轮箱
不确定性分析
动力学分析
功能度量法
非概率相关性
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Keywords
wind turbines
uncertainty analysis
dynamic analysis
performance measure approach
non-probabilistic correlation propagation equation
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名极端服役多工况风电齿轮箱箱体轻量化设计
被引量：1
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作者
叶楠
张传棻
王荣
贺明荣
张雁辉
段书用
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机构
河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室
河北工业大学机械工程学院
西安交通大学复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室
天津市华建天恒传动有限责任公司
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2024年第9期152-159,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52205259)
河北省自然科学基金创新群体资助项目(E2020202142)
复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室开放课题资助项目(SV2021-KF-15)。
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文摘
风电齿轮箱箱体轻量化设计对降低风机成本、提升风机功率密度及结构力学性能具有重要意义。受极端风况及气候条件影响,箱体长期遭受来自传动系统的无规律载荷冲击,导致优化设计过程中面临工况覆盖不全面、模型简化不合理以及材料利用率低等问题;因此,在考虑多种极端服役工况作用与模型合理等效的基础上,对箱体进行轻量化设计。基于模态试验对模型准确性验证的前提下,以箱体最小质量为优化目标,不同极限工况下箱体最大应力为约束条件,对箱体组成部件中主壳体、过渡板和后壳体进行了多工况优化设计,并对改进前后箱体性能进行对比。结果表明,优化后箱体的质量减小了4.7%(549.8 kg),不同工况下最大位移和应力均大幅度减小。轻量化设计的同时提高了箱体的强度与刚度,可为风电齿轮箱的设计改进提供参考。
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关键词
极端服役工况
多工况
轻量化
风电齿轮箱箱体
模态试验
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Keywords
extreme service load cases
multiple load cases
lightweight
wind turbine gearbox house
modal test
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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