直驱型风力机组的底盘与发电机连接强度分析

张晓琳　刘衍选　陈虎

摘 要：直驱型风力发电机组各部件之间的连接螺栓的强度直接影响着整个风力机组的性能和使用寿命。应用ANSYS有限元分析软件，对某MW级直驱型风力发电机组的机舱底盘与发电机的连接螺栓进行极限强度分析，得到了连接螺栓在不同极限工况下的应力大小以及接触面的接触状态，验证了该处的连接螺栓能够满足设计工况的极限强度要求。

关键词：风力发电机组；连接螺栓；有限元；ANSYS；极限强度

1 背景

可再生能源的开发利用，对解决能源问题和环境问题具有重要的作用，是实现可持续发展的战略选择。风力发电整个过程都不产生任何污染，是真正的绿色能源。风电技术自上世纪八十年代发展起步，步入本世纪初，欧洲、北美、中国等地区和国家迅速开发风电产业，当前我国风电产业也发展十分迅速，功率从kW级别发展到MW级别，结构尺寸也越来越大。传统的计算分析方法已经不能满足风力发电的设计要求，应用新的3D建模软件和计算分析软件，可以使风力发电机组的设计和分析的更加精确，从而保证我国风力发电技术的良好发展。

ANSYS软件是目前国际上最著名的大型通用有限元分析软件，广泛应用于航空航天、化工、汽车、电子、机械、土木工程等各个研究领域，其极强的分析功能覆盖了几乎所有的工程问题[1]，是现代设计中必不可少的分析工具，在风力发电机组的设计分析中起着至关重要的作用。

2 底盘与发电机连接螺栓强度分析的意义