| 题名 | 风电齿轮箱系统动态可靠性建模 |
| 作者 | 董雅芸 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 安宗文 |
| 关键词 | 风电齿轮箱 动态可靠性 Markov过程 强度退化模型 S-N曲线 UGF方法 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 风电齿轮箱是风力发电机组的关键部件之一,保证齿轮箱有较长服役寿命和较高的可靠性对整个风电机组的稳定运行至关重要。然而,由于风速的无规律变化,施加在各齿轮上的载荷具有很强的随机性,这使得齿轮箱的失效率居高不下。在这种随机载荷的长期作用下,一方面齿轮内部的损伤不断地累积,各齿轮的强度随时间逐步退化,从而导致各齿轮的可靠度不断降低;另一方面由于齿轮箱是由一系列齿轮构成的多状态串联系统,各齿轮的失效具有相关性,所以齿轮箱系统的可靠度介于相互独立和完全相关两种情形之间。因此,本文在考虑了强度的退化和失效的相关,对风电齿轮箱中各齿轮的可靠性进行分析,进而实现风电齿轮箱系统的动态可靠性建模,并以MW2风电齿轮箱为例,同时考虑齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳,对本文所建模型的有效性进行了验证。本文的主要研究成果有:(1)表征齿轮强度退化的状态量(磨损、裂纹、腐蚀等)一般很难直接测得,使得齿轮强度退化建模比较困难。为此,本文借助风速统计结果推算出各齿轮的应力,然后从应力的作用效果入手,结合线性疲劳累计损伤理论和材料的S-N曲线,运用Markov过程建立了各齿轮的强度退化模型。(2)基于各齿轮应力计算结果和强度退化模型,结合应力-强度干涉(Stress-Strength Interference,SSI)模型,同时考虑齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳,运用通用生成函数(Universal Generating Function,UGF)方法实现了各齿轮的动态可靠性建模。(3)基于各齿轮的动态可靠性模型,分别在失效相互独立和完全相关两种情形下,运用UGF方法实现了风电齿轮箱系统的动态可靠性建模,并给出了风电齿轮箱系统的动态可靠度区间。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 79 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92445]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 董雅芸. 风电齿轮箱系统动态可靠性建模[D]. 2017. |
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