风电能源有限元分析

随着国内风电产业迅猛发展、风机单机容量不断扩大，风力发电机组结构安全重要性日益突出。有限元分析作为复杂结构设计的成熟方法，对风机主要承载部件的有限元分析是节约设计成本、降低制造商与投资方风险的有效途径。

风电制造行业是有限元分析应用的一个重要领域。随着全球新能源产业的飞速发展，风能由于其经济、可再生性以及研究相对成熟在国内外得到了长足发展，我国在风电领域投入巨资进行产业扶持，鉴于目前制造业的困境，如何能够进行更精细得设计，提高研发能力以应对未来的竞争是摆在每个风机制造商面前的首要问题。诸如风力发电设备中采用复合材科的叶片设计分析优化，塔筒模态分析，齿轮箱及其构件以及轮毂设计等各种接触，非线性分析等的复杂课题，需要综合应用多门学科知识方法。

目前风电行业中最关键的问题是模型的合理简化、轴承的模拟、叶片复合材料的模拟、螺栓连接、焊缝疲劳分析以及大量的接触非线性分析。

分析内容

1、塔架分析

塔架强度分析

塔架振动模态

塔架屈曲稳定性分析

塔架连接（螺栓、焊接）强度

塔架疲劳寿命

2、主机架分析

机架静强度分析

机架与主轴承支座、发电机支座、偏航轴承等的连接分析

主机架、螺栓疲劳寿命分析

机架振动分析

3、轮毂分析

轮毂强度分析

轮毂疲劳寿命

轮毂与主轴连接强度

轮毂与叶片连接强度

4、叶片分析

叶片空气动力学分析

叶片结构强度分析

分析软件

软件名称	应用领域	应用范围
ANSYS	结构静力分析、结构动力学分析、结构非线性分析、动力学分析、热分析、电磁场分析、流体动力学分析、声场分析、压电分析	航空、航天、电子、车辆、船舶、交通、通信、建筑、电子、医疗、国防、石油、化工等众多行业。
ABAQUS	静态应力/位移分析、动态分析粘弹性/粘塑性响应分析、热传导分析、质量扩散分析、耦合分析、非线性动态应力/位移分析、瞬态温度/位移耦合分析、准静态分析、退火成型过程分析、海洋工程结构分析、水下冲击分析、柔体多体动力学分析、疲劳分析、设计灵敏度分析、材料模型	金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料及土壤和岩石问题、热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析、压电解质分析、航空、汽车、船舶、土木、电子、材料成型加工、石化。
SolidWorks	3D 实体建模、钣金设计、零件设计	航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等
Fluent	流体分析、热传递	航空航天、燃料电池、生物医药、钢铁冶金、船舶、电子电气、汽车、机械、化工、电力、环境、石油、建筑、空调玻璃、搅拌。
ANSYS CFX	流体动力学分析、辐射传导热分析、声学与噪声分析、燃烧与化学反应分析、流固耦合分析、相变/多相流分析、旋转机械分析	航空航天、旋转机械、能源、石油化工、机械制造、汽车、生物技术,水处理、火灾安全、冶金、环保等。
UG	工业设计、产品设计、CNC加工、模具设计	航空航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域
CATIA	三维结构设计、设计中的应力、位移、振动等分析	汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计（主要是钢构厂房）、建筑、电力与电子、消费品和通用机械制造。
FlOW-3D	流体分析	航天工程、水利及环境工程、海岸及船舶工程、多孔材料液体流动模拟徼流道应用、铸造模拟、材料涂层模拟。