当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

考虑强度退化及失效相关性的风电齿轮箱可靠性分析

发布时间:2018-04-05 02:39

  本文选题:风电齿轮箱 切入点:可靠性 出处:《兰州理工大学》2014年硕士论文


【摘要】:风电齿轮箱是风力发电设备中的核心部件,具有长寿命和高可靠性等技术要求。但是,由于齿轮传动系统承受的载荷随着风速的变化呈现出高度的不稳定性,导致齿轮箱成为风电机组中失效率最高的部件之一。在这种高度不稳定载荷的长期作用下,一方面,材料内部损伤不断累积,齿轮箱中零件的强度随时间表现出逐渐退化的趋势;另一方面,由于齿轮箱是一个运动和动力耦合的系统,无论是同一零件不同失效模式之间,还是齿轮箱系统中不同零件之间,都普遍存在着失效相关性。因此,本文从强度退化和失效相关这两个角度出发,对风电齿轮箱及其零部件的可靠性进行研究。主要研究结果包括以下三个方面:(1)由于零件强度退化过程中表征退化状态(磨损、裂纹、腐蚀等)的退化数据往往很难直接测量,属于典型的缺失数据。在这种情况下对零件的强度退化过程进行数学建模存在明显的困难。为此,本文用Gamma过程来描述零件强度的随机退化规律,并结合材料的P-S-N曲线对Gamma过程中的特征参数进行估计,建立基于P-S-N曲线的强度退化随机模型。(2)为了对风电齿轮箱中存在的失效相关性进行分析,本文首先利用混合Copula函数来描述齿轮箱中各个零件不同失效模式之间的相关性,实现了零件不同失效模式之间的相关性建模;然后,利用嵌套Copula函数的方法实现了整个齿轮箱系统中各个零件之间的失效相关性建模。(3)为了说明本文提出方法的有效性与合理性,以某2MW风电齿轮箱为研究对象,对本文所提出的理论与方法进行验证和分析。
[Abstract]:Wind power gearbox is the core component of wind power equipment, with long life and high reliability and other technical requirements.However, due to the high instability of the load borne by the gear transmission system with the change of the wind speed, the gearbox becomes one of the components with the highest failure rate in the wind turbine.Under the long-term action of this highly unstable load, on the one hand, the internal damage of the material accumulates and the strength of the parts in the gearbox gradually degenerates over time; on the other hand,Since the gearbox is a kinematic and dynamic coupling system, there is a general failure correlation between different failure modes of the same part and different parts of the gearbox system.Therefore, this paper studies the reliability of wind power gearbox and its parts from the point of view of strength degradation and failure correlation.The main results include the following three aspects: (1) because the degradation data of the degradation state (wear, crack, corrosion, etc.) are often difficult to measure directly in the process of strength degradation of parts, they are typical missing data.In this case, there are obvious difficulties in mathematical modeling of the strength degradation process of parts.In this paper, Gamma process is used to describe the random degradation law of component strength, and the characteristic parameters in Gamma process are estimated with the P-S-N curve of material.In order to analyze the failure correlation in wind power gearbox, the mixed Copula function is used to describe the correlation between different failure modes of each part in the gearbox.The correlation modeling between different failure modes of parts is realized; then,In order to illustrate the validity and rationality of the method proposed in this paper, a certain 2MW wind power gearbox is taken as the research object in order to realize the failure correlation modeling of each part in the whole gearbox system by using nested Copula function.The theory and method proposed in this paper are verified and analyzed.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 尤青青;博能大功率齿轮箱[J];工程机械;2004年11期

2 ;重齿增产风电齿轮箱[J];机械工程师;2005年06期

3 梁醒培;王豪;张锴锋;;大型齿轮箱结构分析与结构优化[J];机械设计与制造;2008年01期

4 ;杭州前进齿轮箱集团高速齿轮箱领域又获新突破[J];机械研究与应用;2009年05期

5 周长李;曹建国;李胜利;;阀门齿轮箱维护研究[J];管道技术与设备;2012年03期

6 胡惠雅;船用双速齿轮箱的研制[J];舰船科学技术;1979年09期

7 刘伯凯;;三速齿轮箱[J];渔业现代化;1981年03期

8 何成宗;手动齿轮箱用润滑油新配方[J];润滑与密封;1991年03期

9 孙自求;;我国最大功率的齿轮箱试制成功[J];机械科学与技术;1991年01期

10 ;《中国齿轮专业协会一届二次工作年会会议纪要》摘录[J];齿轮;1991年04期

相关会议论文 前10条

1 王奉涛;李海峰;张亮;宋鲁涛;;高速齿轮箱性能检测系统的研制[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年

2 冯志鹏;褚福磊;;正则维数在齿轮状态监测中的应用研究[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年

3 滕伟;武鑫;高青风;柳亦兵;;风电齿轮箱振动信号的倒频谱分析[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

4 刘静;周凤星;;一种同步齿轮箱初始故障的在线监测与诊断装置的研究[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年

5 赵立超;陈长征;;基于神经网络的风电机齿轮箱振动信号的分析与应用[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

6 林京;;脉冲性与周期性的利用——齿轮箱故障检测方法的内在联系[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年

7 赵海燕;陈棋;;风电机组齿轮箱的故障及其解决方案[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2011年度论文集(上)[C];2011年

8 何俊;杨世锡;甘春标;;受外部载荷激励的风机齿轮箱动力学建模及故障特征提取[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

9 熊黎;;风力发电齿轮箱换油方式的革命——一种全新的机械式换油方式[A];中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》(2013年第11期)[C];2013年

10 Duka Kitaljevich;Richard Dupuis;Ming Lu;;风电齿轮箱状态监测[A];《风电技术》2013年02月第1期(总第37期)[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 方益波 张道生;好悬 杭齿轮箱谈合资险入“虎口”[N];经理日报;2006年

2 刘砦;杭齿将通过技改扩大齿轮箱产能[N];中国船舶报;2007年

3 王佑;首家“齿轮”股下月将赴港上市[N];第一财经日报;2007年

4 秦宵喊;南京高齿冲刺全球风电齿轮箱前三强[N];南京日报;2007年

5 益直;GE与第一能源集团开展风能合作[N];中国工业报;2009年

6 卢琼玉;杭齿制成世界先进水平船用齿轮箱[N];中国工业报;2009年

7 陈生华;南京高精研发出大功率非标齿轮箱[N];中国船舶报;2010年

8 细化;“常州长浪”推出异向平双低速高扭齿轮箱[N];中国包装报;2010年

9 徐同生;张庄咬定亿元目标谋求经济突破[N];江苏经济报;2009年

10 本报通讯员 周岚;他装的齿轮箱会“唱歌”[N];中国民航报;2011年

相关博士学位论文 前9条

1 郭远晶;面向风电齿轮箱的角域振动信号处理与故障诊断方法研究[D];浙江大学;2015年

2 庄磊;电子齿轮箱关键控制技术及其应用研究[D];南京航空航天大学;2001年

3 王新晴;齿轮箱不解体诊断技术研究[D];天津大学;1998年

4 徐向阳;柔性销轴式风电齿轮箱动力学研究[D];重庆大学;2012年

5 田晓青;柔性电子齿轮箱设计及精度控制方法研究[D];合肥工业大学;2014年

6 魏秀业;基于粒子群优化的齿轮箱智能故障诊断研究[D];中北大学;2009年

7 刘强;大型矿用齿轮箱运行模态识别与结构动力模型修正研究[D];辽宁工程技术大学;2013年

8 李蓉;齿轮箱复合故障诊断方法研究[D];湖南大学;2013年

9 张立勇;大型风电齿轮箱均载性能研究及优化[D];机械科学研究总院;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 张震;基于虚实混合的齿轮箱体动力学建模与分析[D];长安大学;2015年

2 王琛;机车牵引齿轮箱密封装置内部流场的研究及结构优化设计[D];大连交通大学;2015年

3 史新东;机车牵引齿轮箱有限元分析及结构优化[D];大连交通大学;2015年

4 臧庆;高速动车组齿轮箱稳健优化设计研究[D];大连交通大学;2015年

5 孙娟;基于模型的风电齿轮箱故障检测[D];南京理工大学;2015年

6 李淑颖;齿轮箱非线性耦合系统的动力学分析[D];山东大学;2015年

7 张晶;地铁齿轮箱结构改进研究[D];上海交通大学;2015年

8 张拉专;齿轮箱早期故障信号增强与智能诊断方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 付强;风电齿轮箱早期复合故障信息提取技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 娄建宏;T公司风电齿轮箱的市场营销策略组合研究[D];首都经济贸易大学;2015年



本文编号:1712857

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1712857.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户65103***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com