風機螺栓的安全設計探討

　　螺栓聯(lián)結(jié)是風機裝配中的重要裝配方式，幾乎涉及到風機的所有部件。以雙饋機組為例。風機各段塔筒之間、塔筒與機架之間，機架與機頭之間，機頭與葉片之間等重要的聯(lián)結(jié)都是通過螺I全來實現(xiàn)的。因此，螺栓的選用和強度校核是風機可靠性的重要保證。
　　 隨著我國風電事業(yè)的跨越式發(fā)展，伴隨著風力發(fā)電成本不斷下降，風電機組的價格也越來越低，各大風電總裝企業(yè)的價格戰(zhàn)已經(jīng)進行到了白熱化階段。如何在降低成本的情況下，保證風電機組的質(zhì)量，成為各大風電企業(yè)面臨的重要問題。螺栓作為風電設備的重要組成部分，由于其各方面特性的不確定性，成為風機設計過程中降低成本的主要難點之一。
　　螺栓聯(lián)結(jié)現(xiàn)狀
　　現(xiàn)階段．‘我國風電機組的螺栓失效問題已經(jīng)在聯(lián)結(jié)塔筒法蘭的高強度螺栓上有所體現(xiàn)。主要失效形式為：安裝過程中發(fā)生滑絲、扭斷、屈服、甚至拉斷等現(xiàn)象；設備運行丈程中發(fā)生螺栓斷裂，造成風機安全系數(shù)降低，嚴重者甚至造成風機倒塌。
　　塔筒高強度螺栓出現(xiàn)這些問題的原因，除了螺栓本身的產(chǎn)品質(zhì)量不合格外，設計過程中的理論與經(jīng)驗不足也不容忽視。
　　螺栓校核的主要方式
　　現(xiàn)階段，人們主要通過利用有限元軟件分析和科學計算兩種途徑來對螺栓的可靠性進行設計和校核。
　　在運用有限元軟件進行分析[1]的過程中，我們可以通過直接加載法、等效力法。等效應變法和等效溫度法來實現(xiàn)預緊力的加載。但是這些加載方法，或者不能傳遞剪應力，或者不能模擬現(xiàn)實中螺栓與被聯(lián)結(jié)件的摩擦行為。且無法考慮螺母松動情況導致的預緊力損失。導致在實際的有限元模擬過程中，產(chǎn)生的螺栓應力偏大，因此一般不作為風機螺栓結(jié)構(gòu)校核的手段。
　　在進行科學計算時，人們或者采用材料力學理論（詳細內(nèi)容請下載附件）