考虑载荷和参数随机性的风电齿轮传动系统动力可靠性研究
本文选题:随机载荷 + 随机参数 ; 参考:《太阳能学报》2014年10期
【摘要】:建立风电齿轮传动系统的动力学模型,考虑风载和齿轮系统设计参数的随机性,利用随机抽样法和Runge-Kutta法求解系统的动态响应,经统计分析得到各齿轮传动件动态啮合力的统计特征。根据雨流计数原理,将各齿轮传动件动态啮合力的时间历程转化为一系列变幅疲劳载荷谱,采用Geber二次曲线等效方法计算得到相应的等效应力幅值和频次。应用概率疲劳累计损伤理论,建立风电传动系统及其齿轮传动件的动力可靠度模型。计算得到各参数随机变异时系统动力可靠度随时间的变化规律,分析参数随机性对齿轮传动件动力可靠度的影响,并将计算结果与Monte-Carlo法的计算结果进行对比,为风电齿轮传动系统基于动力可靠度的优化设计提供了参考。
[Abstract]:The dynamic model of the wind power gear transmission system is established. Considering the randomness of the wind load and the design parameters of the gear system, the dynamic response of the system is solved by using the random sampling method and the Runge-Kutta method. Through statistical analysis, the statistical characteristics of dynamic meshing force of gear transmission parts are obtained. According to the principle of rain flow counting, the time history of dynamic meshing force of gear transmission is transformed into a series of variable amplitude fatigue load spectrum, and the corresponding equivalent stress amplitude and frequency are calculated by using Geber conic equivalent method. Based on the theory of probabilistic fatigue cumulative damage, the dynamic reliability model of wind power transmission system and its gear transmission is established. The variation law of system dynamic reliability with time under random variation of each parameter is obtained. The influence of parameter randomness on dynamic reliability of gear transmission is analyzed, and the calculated results are compared with those of Monte-Carlo method. It provides a reference for the optimization design of wind power gear transmission system based on dynamic reliability.
【作者单位】: 重庆大学机械传动国家重点实验室;郑州大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(50975294)
【分类号】:TH132.41;TM315
【参考文献】
相关期刊论文 前7条
1 秦大同;古西国;王建宏;刘建国;;兆瓦级风力机齿轮传动系统动力学分析与优化[J];重庆大学学报;2009年04期
2 乔红威;吕震宙;关爱锐;刘旭华;;平稳随机激励下随机结构动力可靠度分析的多项式逼近法[J];工程力学;2009年02期
3 刘佩;姚谦峰;;基于概率简单叠加法则的动力可靠度高效计算方法[J];工程力学;2010年04期
4 蒋祥林;王春峰;;基于贝叶斯原理的随机波动率模型分析及其应用[J];系统工程;2005年10期
5 朱才朝,黄泽好,唐倩,谭勇虎;风力发电齿轮箱系统耦合非线性动态特性的研究[J];机械工程学报;2005年08期
6 秦大同;邢子坤;王建宏;;基于动力学和可靠性的风力发电齿轮传动系统参数优化设计[J];机械工程学报;2008年07期
7 王宏伟;邢波;骆红云;;雨流计数法及其在疲劳寿命估算中的应用[J];矿山机械;2006年03期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 王超,覃文洁;齿轮轮齿三维动力接触有限元分析[J];车辆与动力技术;2004年02期
2 孙华刚;冯广斌;曹登庆;毛向东;;齿轮裂纹对啮合刚度的影响分析[J];车辆与动力技术;2010年04期
3 洪清泉,程颖;一种齿轮副模型及其在多体动力学仿真中的应用[J];兵工学报;2003年04期
4 赵国峰;樊卫华;陈庆伟;胡维礼;;齿隙非线性研究进展[J];兵工学报;2006年06期
5 李昌;韩兴;;基于显式动力学的齿轮箱动态有限元数字仿真[J];兵工学报;2009年07期
6 洪清泉,程颖;基于ADAMS的多级齿轮传动系统动力学仿真[J];北京理工大学学报;2003年06期
7 赵自强;张春林;程爱明;杜秋;;有多重虚约束的内平动齿轮传动机构力学分析[J];北京理工大学学报;2008年09期
8 李瑰贤,马亮,陶建国,周铭,林少芬;舰船用齿轮传动啮合刚度及动态性能研究[J];船舶工程;2000年05期
9 朱才朝;徐向阳;陆波;宋朝省;;大功率船用齿轮箱传动系统模糊可靠性优化[J];船舶力学;2010年08期
10 朱才朝;陆波;徐向阳;王海霞;;大功率船用齿轮箱传动系统和结构系统耦合特性分析[J];船舶力学;2011年11期
相关会议论文 前10条
1 王国梁;郭玉明;;小籽粒精少量播种机电磁振动装置无定子发电机构的设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 陈艳锋;吴新跃;谢最伟;;某船用带阻尼板齿轮振动分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
3 张博;杨妍妮;黄晓容;;风力发电机齿轮传动系统动态特性分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
4 谢海东;周照耀;夏伟;;粉末冶金温压斜齿轮传动性能研究[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
5 张博;杨妍妮;黄晓容;;风力发电机齿轮传动系统动态特性分析[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘渝十三省区市机械工程学会2009年学术年会论文集(河南、贵州、重庆分册)[C];2009年
6 陆宁;;片式摩擦离合器的动力学研究[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
7 张博;杨妍妮;黄晓容;;风力发电机齿轮传动系统动态特性分析[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
8 张博;杨妍妮;黄晓容;;风力发电机齿轮传动系统动态特性分析[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
9 魏立群;瞿志豪;陈汉辉;;合金棒材轧机的齿轮箱振动实测分析[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(下)[C];2009年
10 杨有生;冯健;陈雪华;;基于动态特性的大型船用齿轮箱的振动控制研究[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年
相关博士学位论文 前10条
1 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
2 王晓东;大型双馈风电机组动态载荷控制策略研究[D];沈阳工业大学;2011年
3 霍娜;轻型客车悬架系统建模及可靠性试验方法优化[D];吉林大学;2011年
4 赵玲;旋转机械系统故障特征提取中的分形方法研究[D];重庆大学;2010年
5 陈世其;超重型刮板输送机行星传动装置设计理论研究[D];中国矿业大学;2011年
6 肖正明;土压平衡盾构机主减速器三级行星齿轮系统动力学[D];重庆大学;2011年
7 赵勇;基于动力学的盾构机行星传动系统的可靠性研究[D];重庆大学;2011年
8 胡义;基于轴系扭振信号的船舶推进系统诊断理论与应用研究[D];武汉理工大学;2011年
9 贾布裕;组合梁斜拉桥的可靠度分析[D];华南理工大学;2011年
10 王仕韬;基于一种半直驱式风力发电装置的整流器研究[D];浙江大学;2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
2 陈营利;增速齿轮箱体有限元分析及其结构优化[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 袁兴军;含有对称分支结构轴系异向振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 赵飞;风力发电齿轮箱非线性耦合动态特性研究[D];大连理工大学;2010年
5 孙红;两级星型斜齿轮传动系统均载特性研究[D];大连理工大学;2010年
6 杨俊;水下矢量推进器的动力学仿真及优化设计[D];长沙理工大学;2010年
7 李洪春;顶张力立管顺流向动力响应及疲劳研究[D];中国海洋大学;2010年
8 张丽;输电线绝缘子金具的风振响应及疲劳特性分析[D];苏州大学;2010年
9 林莹杰;汽车传动系冲击性能分析系统的研究[D];长春工业大学;2010年
10 姜振波;机器人用RV减速器动力学性能分析[D];大连交通大学;2010年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 金德新;改进的雨流计数法应用于随机载荷下的寿命预测[J];鞍钢技术;2000年05期
2 刘万琨;;风力发电与风轮机优化设计[J];东方电气评论;2006年04期
3 陈建兵,李杰;复合随机振动系统的动力可靠度分析[J];工程力学;2005年03期
4 陈颖;王东升;朱长春;;随机结构在随机载荷下的动力可靠度分析[J];工程力学;2006年10期
5 尹力;渐开线行星轮系参数优选及可靠性优化设计[J];工程设计学报;2004年05期
6 鲍和云,朱如鹏;基于Matlab的两级星型齿轮传动的优化设计[J];工程设计学报;2005年04期
7 王玮,高永顺;NGW型行星减速器的CAD系统[J];吉林工学院学报(自然科学版);1997年01期
8 吴斌,欧进萍,张纪刚,吕大刚;结构动力可靠度的重要抽样法[J];计算力学学报;2001年04期
9 席平原;应用MATLAB工具箱实现机械优化设计[J];机械设计与研究;2003年03期
10 李润方,陶泽光,林腾蛟,唐倩;齿轮啮合内部动态激励数值模拟[J];机械传动;2001年02期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 陆一平,查建中,Tony C Woo;平行轴齿轮传动系统布局设计的膨胀方法[J];机械工程学报;2001年12期
2 李润方,韩西,林腾蛟,陶泽光;齿轮传动系统结合部动力学参数识别[J];中国机械工程;2001年12期
3 潘宏侠,姚竹亭;齿轮传动系统状态检测与故障诊断[J];华北工学院学报;2001年04期
4 孙智民,沈允文,王三民,李华;星型齿轮传动系统的非线性动力学分析[J];西北工业大学学报;2002年02期
5 陈威,迟宝山;工程机械齿轮传动系统噪声分析与控制[J];现代制造工程;2004年01期
6 夏少云,陆一平,查建中,李志辉;平行轴齿轮传动系统的紧凑布置设计[J];机械设计与研究;2004年02期
7 董海军,沈允文,刘梦军,张锁怀;含离合器的齿轮传动系统的拍击动力学行为研究[J];西北工业大学学报;2004年02期
8 张柏松;多级齿轮传动系统扭振建模及模态分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2004年04期
9 张柏松;多级齿轮传动系统扭振建模及模态分析[J];船舶;2004年06期
10 黄鹏;齿轮传动系统的减噪设计[J];现代零部件;2004年06期
相关会议论文 前3条
1 王庆洋;曹登庆;;齿轮传动系统的减振降噪研究[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
2 李朝峰;周世华;刘杰;闻邦椿;;考虑齿侧间隙的齿轮传动系统非线性动力学特性研究[A];第11届全国转子动力学学术讨论会(ROTDYN2014)论文集(上册)[C];2014年
3 王静;李明;刘刚;;滚动轴承-锥齿轮传动系统非线性动力学研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
相关重要报纸文章 前1条
1 林汇 供稿;“新猫王”草坪车[N];中国花卉报;2004年
相关博士学位论文 前8条
1 鲍和云;两级星型齿轮传动系统分流特性及动力学研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 陈会涛;风力发电机齿轮传动系统随机振动分析及动力可靠性概率优化设计[D];重庆大学;2012年
3 周雁冰;基于高阶统计量的齿轮传动系统故障特征提取方法研究[D];华北电力大学;2013年
4 齐立群;空间齿轮传动系统接触动力学及相关问题研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 朱增宝;封闭差动人字齿轮传动系统均载及动力学特性分析研究[D];南京航空航天大学;2013年
6 龙泉;风电机组齿轮传动系统动态特性及故障诊断方法研究[D];华北电力大学;2012年
7 张锋;基于压电作动器的齿轮传动系统振动主动控制及算法研究[D];重庆大学;2013年
8 韩振南;齿轮传动系统的故障诊断方法的研究[D];太原理工大学;2003年
相关硕士学位论文 前10条
1 单志超;机床齿轮传动系统有限元分析及动力学研究[D];沈阳工业大学;2012年
2 贾金龙;多级齿轮传动系统热分析及软件开发[D];东北大学;2010年
3 李会霞;多级齿轮传动系统的参数化建模与系统可靠性分析[D];东北大学;2010年
4 刘晓洁;齿轮传动系统的快速设计[D];太原理工大学;2006年
5 刘晓宁;三自由度齿轮传动系统的非线性振动及混沌控制[D];西北工业大学;2003年
6 张微才;齿轮传动系统弯扭耦合振动的动态特性研究[D];华中科技大学;2011年
7 褚衍顺;高速重载齿轮传动系统稳定性研究[D];大连理工大学;2012年
8 王艳荣;航空发动机齿轮传动系统参数化建模及动态性能研究[D];沈阳航空航天大学;2013年
9 杨德春;多级齿轮传动系统稳健优化研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 孙文婷;齿轮传动系统故障模拟方法的研究[D];太原理工大学;2011年
,本文编号:1848973
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1848973.html