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变桨轴承连接螺栓有限元分析及试验验证
摘要
风力发电机是一种利用自然风能转换为机械能并将其进一步转化为电能的设备。其中，变桨轴承连接螺栓是重要的结构组件之一，其负责连接转子和定子，承受巨大的动态载荷。因此，本文以变桨轴承连接螺栓为研究对象，采用有限元分析和试验验证相结合的方法，对其进行了研究分析。
首先，本文对变桨轴承连接螺栓的结构和工作原理进行了介绍。接着，利用有限元软件ANSYS对螺栓进行了静态和动态载荷分析，得到了其应力分布和变形情况。同时，设置了不同的载荷组合模式，分别考虑了轴向、切向和弯曲载荷对螺栓应力的影响。
随后，采用台架试验的方法，验证了有限元分析的结果。测试中，将螺栓安装在试验台上，施加不同的载荷组合，在全过程中对应力和变形进行了测量和分析。试验结果表明，有限元分析所得的应力和变形数据与试验结果相符合，证明了其可靠性和准确性。
最后，本文对研究结果进行了分析和总结，并对变桨轴承连接螺栓的优化设计提出了建议。本研究成果对风力发电机的稳定性和可靠性提升具有重要意义。
关键词：变桨轴承连接螺栓；有限元分析；试验验证；载荷组合；优化设计
Abstract
Windturbineisakindofequipmentthatconvertsnaturalwindenergyintomechanicalenergyandfurtherintoelectricalenergy.Amongthem,thevariable-pitchbearingconnectionboltisoneoftheimportantstructuralcomponents,whichisresponsibleforconnectingtherotorandstatorandbearinghugedynamicloads.Therefore,thispapertakesthevariable-pitchbearingconnectionboltastheresearchobject,andadoptsthemethodoffiniteelementanalysisandexperimentalverificationtostudyandanalyzeit.
Firstly,thispaperintroducesthestructureandworkingprincipleofthevariable-pitchbearingconnectionbolt.Then,usingthefiniteelementsoftwareANSYS,theboltwasanalyzedunderstaticanddynamicloadstoobtainitsstressdistributionanddeformation.Atthesametime,differentloadcombinationmodeswereset,consideringtheinfluenceofaxial,tangential,andbendingloadsontheboltstress.
Subsequently,theexperimentalverificationwascarriedoutusingthetestbenchmethod.Inthetest,theboltwasinstalledonthetestbench,anddifferentloadcombinationswereapplied.Thestressanddeformationweremeasuredandanalyzedthroughouttheentireprocess.Thetestresultsshowedthatthestressanddeformationdataobtainedbyfiniteelementanalysiswereconsistentwiththeexperimentalresults,demonstratingitsreliabilityandaccuracy.
Finally,thispaperanalyzedandsummarizedtheresearchresults,andputforwardsuggestionsfortheoptimizationdesignofvariable-pitchbearingconnectionbolt.Theresearchresultshaveimportantsignificanceforimprovingthestabilityandreliabilityofwindturbines.
Keywords:variable-pitchbearingconnectionbolt;finiteelementanalysis;experimenta