偏航系統(tǒng)碰撞動力學(xué)建模方法與動態(tài)特性的仿真分析.pdf

1、風(fēng)能作為一項清潔能源已經(jīng)受到了全世界各個國家的關(guān)注和重視，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為風(fēng)能的主要利用形式也得到了迅速的發(fā)展。風(fēng)能是一種隨機(jī)載荷，要確保風(fēng)輪時時處于對風(fēng)狀態(tài)，就需要偏航系統(tǒng)預(yù)測分析配合，根據(jù)來風(fēng)的方向隨時調(diào)整風(fēng)輪的朝向。所以，作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件之一，偏航系統(tǒng)性能的好壞直接決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電質(zhì)量和風(fēng)能利用率的高低。此外，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作在野外，工作環(huán)境惡劣，要承受許多交變載荷和隨機(jī)載荷，且偏航系統(tǒng)處在風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙底部，安

2、裝維修都十分困難，這就對偏航系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性提出了很高的要求。因此，研究在運行過程中風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航系統(tǒng)的動態(tài)特性是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計中的重要任務(wù)之一。
　　本文以采用1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)外齒式偏航系統(tǒng)為研究對象，研究其在運行過程中偏航系統(tǒng)的動力學(xué)特性以及齒輪碰撞力對偏航系統(tǒng)的影響。論文的主要研究工作包括:
　　1)基于多體系統(tǒng)動力學(xué)理論建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航系統(tǒng)齒輪的動力學(xué)模型。為了更真實的反應(yīng)系統(tǒng)的碰撞過程，使用牛頓碰撞

3、模型來建立齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)碰撞模型。
　　2)在ADAMS中對齒輪系統(tǒng)動力學(xué)碰撞模型進(jìn)行仿真，得到齒輪碰撞力的規(guī)律，并進(jìn)行分析，并將曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，擬合成方程，為下一步研究做好準(zhǔn)備。
　　3)利用赫茲接觸理論計算風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航軸承在運行過程中的變形及接觸應(yīng)力，并基于多體動力學(xué)理論建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航軸承的動力學(xué)模型;
　　4)在ADAMS中進(jìn)行二次開發(fā)，定制相應(yīng)的軸承仿真模塊，通過對軸承運行狀態(tài)的仿真得到了軸承在考慮