【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电重型设备的，具体涉及一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法。
技术介绍
1、吊耳作为风电机组结构中不可或缺的关键部件，其主要功能是在转运、翻身及安装过程中为吊具提供稳固的吊点。吊耳的强度直接关系到整个结构件在使用过程中的安全性，因此，合理设计吊耳并进行强度校核至关重要。这不仅能够确保结构件在上述操作中的安全稳定，还能在保障安全性的前提下，尽可能地减轻吊耳的重量，优化整体设计。
2、在现有的技术中，专利号cn113297700a提出了一种名为“风电齿轮箱翻身吊耳强度校核方法”的专利方案。该方案通过建立精确的有限元模型，巧妙地运用杠杆原理来计算载荷在前后吊耳之间的分配情况。随后，该方法将计算得到的载荷直接施加在吊耳模型上，以评估吊耳的强度是否满足设计要求。这一方法具有操作简便、易于实施以及有限元模型易于收敛等诸多优点，为风电齿轮箱翻身吊耳的强度校核提供了一种有效的解决方案。
3、然而，尽管该方法在诸多方面表现出色，但仍存在一定的局限性。具体而言，该方案在计算载荷分配时，未充分考虑吊装过程中可能产生的变形对载荷分配的影响。在实际操作中，吊装过程中的变形是一个不可忽视的因素，它可能导致载荷分配的实际情况与理论计算存在偏差，进而影响吊耳的强度评估结果。因此，为了进一步提高吊耳强度校核的准确性和可靠性，有必要在现有方法的基础上，进一步考虑吊装变形对载荷分配的影响，并据此对吊耳的设计和优化进行更为深入的研究。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足
2、本专利技术采用的技术方案，提供了一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，包括：
3、获取吊装方案设计图；
4、基于所述吊装方案设计图，构建包括吊耳的模块的三维模型；
5、对吊耳的模块的三维模型进行简化处理，得到第一吊装有限元模型；
6、在所述第一吊装有限元模型中进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型；
7、对第二吊装有限元模型进行激活处理，得到目标吊装有限元模型；
8、获取所述目标吊装有限元模型的吊耳区域的应力信息；
9、根据应力信息进行吊耳合理性判别，得到合理性判别结果。
10、进一步的，所述对吊耳的模块的三维模型进行简化处理，得到第一吊装有限元模型，包括：
11、对吊耳的模块的三维模型中非吊耳部件进行简化处理，以及对吊耳部件进行简化处理，得到第一吊装有限元模型；
12、所述对吊耳的模块的三维模型中非吊耳部件进行简化处理，包括：
13、提取三维模型中非吊耳部件的属性信息；
14、根据三维模型中非吊耳部件的属性信息确定对应非吊耳部件的重心位置信息，根据三维模型中非吊耳部件的属性信息确定对应非吊耳部件的质量；
15、在非吊耳部件的重心位置信息指示的位置处，以对应非吊耳部件的质量对相应的非吊耳部件进行替换处理；
16、所述对吊耳部件进行简化处理，包括：
17、去除吊耳所在部件的不必要螺栓孔以及不影响计算结果的特征。
18、进一步的，所述去除吊耳所在部件的不必要螺栓孔以及不影响计算结果的特征，所述不必要螺栓孔，包括：
19、用于透气或气密试验的螺栓孔以及非承载螺栓孔；
20、所述不影响计算结果的特征，包括：
21、微小的几何特征、不受力的部件或机构和不影响应力分布或变形的特征。
22、进一步的，在所述第一吊装有限元模型中进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，包括：采用cable280模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，或采用combin39模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型。
23、进一步的，所述采用cable280模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，包括：
24、在第一吊装有限元模型中构建吊带的4个初始线体；
25、分别对4个初始线体赋予cable280单元的单元属性以及吊带的材料属性，得到4个目标线体；
26、将4个目标线体中靠近吊孔的线体端与吊孔通过柔性面耦合方式建立普通连接；
27、固定目标线体位于吊点处的端点，施加1.5倍重力加速度的加速度场模拟重力作用；
28、开启第一吊装有限元模型的弱弹簧系统以及大变形模式。
29、进一步的，所述采用combin39模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，包括：
30、在第一吊装有限元模型中构建吊带的4个初始线体；
31、分别对4个初始线体赋予combin39单元的单元属性以及吊带的材料属性，并将吊孔中心与吊点之间建立体对地弹簧单元，得到4个目目标线体；
32、将4个目标线体中靠近吊孔的线体端与吊孔通过柔性面耦合方式建立普通连接；
33、将所述对地弹簧单元的刚度设置为1e10n/m；
34、固定目标线体位于吊点处的端点，施加1.5倍重力加速度的加速度场模拟重力作用；
35、开启第一吊装有限元模型的弱弹簧系统以及大变形模式。
36、进一步的，所述对第二吊装有限元模型进行激活处理，得到目标吊装有限元模型，包括：对所述第二吊装有限元模型进行网格划分、连接设置、开启弱弹簧以及检查弱弹簧支反力，若支反力小于预设值，则激活成功，得到目标吊装有限元模型。
37、进一步，所述根据应力信息进行吊耳合理性判别，得到合理性判别结果，包括：
38、若所述应力信息小于等于材料的许用应力则吊耳强度满足要求；
39、若所述应力信息大于材料的许用应力则吊耳强度不满足要求。
40、由上述技术方案可知，本专利技术的有益技术效果如下：
41、1.本专利技术通过将三维模型简化为仅保留吊耳所在部件，并去除不必要螺栓孔和不影响计算结果的特征，大大减少了计算量，提高了校核效率。同时，这种简化并未牺牲关键信息，确保了校核的准确性，并且为除保留部件以外的其他系统部件建立补偿质点，考虑了机舱各个系统部件的质量分布，使得模型更加接近实际情况，进一步提高了校核精度。
42、2.本专利技术采用cable280或combin39单元模拟吊带，可以根据实际情况选择不同的模拟方式，增强了模型的灵活性和适应性。这两种单元都能很好地模拟吊带的柔性和非线性行为，使得校核结果更加可靠。
43、3.本专利技术通过优化网格划分、合理设置连接与接触、以及采用弱弹簧系统和大变形模式等策略，有效解决了吊耳有限元分析中常见的计算不收敛问题，显著提高了分析的收敛性和稳定性，从而大幅提升了分析效率。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述对吊耳的模块的三维模型进行简化处理，得到第一吊装有限元模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述去除吊耳所在部件的不必要螺栓孔以及不影响计算结果的特征，所述不必要螺栓孔，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，在所述第一吊装有限元模型中进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，包括：采用CABLE280模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，或采用COMBIN39模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型。
5.根据权利要求4所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述采用CABLE280模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模
6.根据权利要求4所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述采用COMBIN39模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述对第二吊装有限元模型进行激活处理，得到目标吊装有限元模型，包括：对所述第二吊装有限元模型进行网格划分、连接设置、开启弱弹簧以及检查弱弹簧支反力，若支反力小于预设值，则激活成功，得到目标吊装有限元模型。
8.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述根据应力信息进行吊耳合理性判别，得到合理性判别结果，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述对吊耳的模块的三维模型进行简化处理，得到第一吊装有限元模型，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，所述去除吊耳所在部件的不必要螺栓孔以及不影响计算结果的特征，所述不必要螺栓孔，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的风电机组吊耳强度校核方法，其特征在于，在所述第一吊装有限元模型中进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，包括：采用cable280模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型，或采用combin39模拟吊带对所述第一吊装有限元模型进行吊带建立和设置边界条件，得到第二吊装有限元模型。
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：解轲，刘金增，付仟仟，韩佳，
申请(专利权)人：中船海装风电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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