风力发电机传动系统可靠性分析方法研究

论文摘要

可靠性是产品（系统或零件）具有时间属性的质量指标,定义为产品在规定条件下,规定时间内,完成规定功能的能力。如今可靠性已经成为国内外各研究机构和学者所致力研究的重点和热点。努力提高产品质量的可靠性,不仅能够防止或者减少故障或事故的发生,尤其是灾难性的事故发生,而且可以缩短产品开发周期、节约开发成本、降低维修维护费用和其他由于产品可靠性不高而产生的额外费用。风力发电机是风力发电过程中最为重要的产品,其可靠性也已经成为风电行业面临的关键课题之一。而其中,故障发生频率占风力发电机一半以上的传动系统的可靠性也凸显的尤为重要。基于此,本文将对风力发电机传动系统的可靠性分析方法做一研究。本文将风力发电机传动系统可靠性分析方法研究分为四部分：（1）风力发电机传动系统的失效模式、影响及危害度分析（FMECA）,找出风力发电机传动系统的失效模式、失效原因,并根据风险优先数法进行危害性分析,得到对系统影响较大的失效模式；（2）基于“系统层应力-强度干涉模型”,并考虑各零件强度相互独立、所受载荷不同,且在载荷多次作用下发生强度退化的情况,建立风力发电机传动系统可靠性分析模型；（3）利用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法进行计算机实验,验证所建立的可靠性分析模型（4）编辑风力发电机传动系统可靠性分析软件,以利于本文研究应用于工程实际；

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题提出的背景与研究意义
• 1.1.1 课题提出的背景
• 1.1.2 课题研究意义
• 1.2 国内外研究现状及发展动态
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内齿轮箱的发展现状、动态
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 失效模式、影响及危害度分析
• 2.1 系统的功能框图和可靠性框图
• 2.1.1 系统工作原理、结构组成及层次拆分
• 2.1.2 系统各层次功能框图和可靠性框图
• 2.2 失效模式、影响分析（FMEA）
• 2.2.1 风力发电机传动系统的故障模式
• 2.2.2 故障模式等级
• 2.2.3 风力发电机传动系统FMEA
• 2.3 危害性分析（CA）
• 2.3.1 风险优先数法
• 2.3.2 风力发电机传动系统危害性定性分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 风力发电机传动系统可靠性模型
• 3.1 系统层载荷-强度干涉模型
• 3.2 考虑各零件强度差异与载荷不确定性的系统可靠性模型
• 3.2.1 各零件强度为相互独立的随机变量
• 3.2.2 各零件所承受载荷的不确定性问题
• 3.3 考虑载荷多次作用及强度退化问题的系统动态可靠性模型
• 3.3.1 只考虑载荷多次作用的系统动态可靠性模型
• 3.3.2 考虑强度退化问题的系统动态可靠性模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 蒙特卡罗方法验证可靠性模型
• 4.1 系统中关键零件所受载荷的基本情况
• 4.1.1 系统的输入载荷
• 4.1.2 系统中关键零部件所受载荷分析
• 4.2 系统中关键零部件的初始强度与强度退化情况分析
• 4.2.1 系统中关键零部件的初始强度基本情况
• 4.2.2 系统中关键零部件的强度退化分析
• 4.3 蒙特卡罗方法验证系统可靠性模型
• 4.3.1 蒙特卡罗方法模拟系统可靠度
• 4.3.2 风力发电机传动系统可靠性模型计算系统可靠度
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统可靠性分析软件的开发
• 5.1 软件介绍
• 5.1.1 软件功能
• 5.1.2 接口编程的实现
• 5.2 程序设计与实现
• 5.2.1 程序总体结构设计
• 5.2.2 软件界面的设计
• 5.2.3 参数的输入
• 5.2.4 Matlab函数的调用与结果输出
• 5.2.5 COM组件的注册
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附表
• 参考文献
• 致谢