基于整机柔性多体动力学的风力发电传动系统性能评价与优化方法

由于能源危机和环保问题的加剧，风力发电技术正成为世界研究开发的热点。随着风力发电机向高功率大型化方向的发展，传动系统的可靠性、振动和噪声问题成为了制约风力发电技术发展的瓶颈。本项目以风力发电机传动系统为着眼点，通过建立整机和传动系统的关系，研究传动系统在变工况条件下的动力学特性和可靠性，提出风力发电机传动系统性能优化设计的基本理论与方法。结合空气动力学、齿轮啮合理论、柔性多体动力学和有限元分析方法，建立风力发电系统的整机柔性多体动力学模型，模拟整机系统的结构动力学行为和空气弹性动力学响应特性，从而获得整机及传动系统的实际载荷谱。在分析传动系统的内外部激励的基础上，提出在变工况条件下传动系统振动噪声和可靠性的评价方法。通过优化传动方案和结构参数，来优化整机系统的载荷分布并降低传动系统的动载荷。在此基础上通过传动系统均载、啮合刚度调节和齿面修形等方法，提高传动系统的可靠性、降低振动噪声和重量。