为实现某大型水平轴风电机组塔筒螺栓的抗疲劳设计和法兰的轻量化设计,基于Schmidt-Neuper模型建立外界拉力与螺栓应力的非线性关系.由时序载荷线性插值计算得到螺栓时序应力,并根据雨流计数和Miner线性累积损伤理论,计算得到螺栓累积损伤分布.在此基础上,考察螺栓中心线圆周分布直径、法兰内径和法兰厚度对螺栓最大累积损伤的影响.以法兰总重最小化为目标,螺栓疲劳损伤为约束,建立法兰结构优化模型并进行优化求解.结果表明,所提方法能在保证螺栓疲劳强度的前提下,实现法兰系统的轻量化设计.
风电机组 法兰 螺栓 疲劳损伤 优化设计