[发明专利]风力发电机组机舱罩强度评估方法

权利要求书

1.一种风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，包含以下步骤：

建立机舱罩的几何模型，所述机舱罩包括机舱罩体、设置在所述机舱罩体内的金属预埋件以及与所述机舱罩体连接的发电机架、辅助支撑架、避雷针支架和安全绳挂环；

对所述机舱罩体的几何模型进行抽壳操作，导入有限元分析软件，对所述机舱罩体的几何模型进行网格划分，定义所述机舱罩体各位置铺层的材料属性和截面属性，应用有限元分析软件的前处理功能对所述机舱罩体的壳体以及设置在其内的加强筋进行铺层设计，得到所述机舱罩体的有限元模型；

将所述金属预埋件的几何模型导入有限元分析软件，对所述金属预埋件的几何模型进行网格划分，定义所述金属预埋件的材料属性和单元属性，得到所述金属预埋件的有限元模型；

将所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环的几何模型导入有限元分析软件，对所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环的几何模型进行网格划分，定义所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环的材料属性和单元属性，得到所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环的有限元模型；

将所述金属预埋件与所述机舱罩体间的接触耦合形式定义为绑定接触，将所述发电机架和所述辅助支撑架与所述机舱罩体间的弹性支撑连接定义为弹簧单元，将所述避雷针支架和安全绳挂环与所述机舱罩体间的接触耦合形式定义为刚性连接，将所述机舱罩体、所述金属预埋件、所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环组装成一个整体有限元模型，将所述发电机架、所述辅助支撑架的有限元模型凝聚成一个超单元；

在所述机舱罩体上施加边界条件和载荷进行计算，采用相应的失效准则对计算结果进行分析得到所述机舱罩的强度。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

所述壳体和所述加强筋采用壳单元模拟；

所述金属预埋件、所述发电机架和所述辅助支撑架采用实体单元模拟；

所述避雷针支架和所述安全绳挂环采用mass单元模拟。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

对所述超单元与底座的对应接口位置进行固定约束。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

所述弹簧单元采用combin40单元。

5.根据权利要求3所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

将所述避雷针支架和安全绳挂环与所述机舱罩体间的刚性连接通过刚性梁单元进行模化。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

对所述机舱罩体施加的载荷包括重力载荷、风载荷、雪载荷、活载荷及跌落载荷。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

采用最大拉压应变准则和最大变形量情况机对所述机舱罩体的强度进行评估；

根据结构钢屈服强度准则对钢部件的强度进行评估。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

通过所述超单元对所述机舱罩体进行强度评估后，对所述超单元进行扩展，对所述超单元内的所述发电机架及所述辅助支撑架的结构进行强度评估。

9.根据权利要求1所述的风力发电机组机舱罩强度评估方法，其特征在于，

在对所述机舱罩体、所述金属预埋件、所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环的几何模型进行网格划分前，还对所述机舱罩体、所述金属预埋件、所述发电机架、所述辅助支撑架、所述避雷针支架和所述安全绳挂环的几何模型进行模型简化。