01
课程导论:风机传动系统概述
多体动力学仿真在风电行业的应用价值、课程目标与学习路径。
导论风电
02
风机传动系统结构解析
主轴、齿轮箱、联轴器、发电机等核心部件的功能与动力学特征。
结构传动链
03
振动理论基础
单/多自由度系统、固有频率与振型、阻尼的影响。
振动模态
04
多体动力学基础理论
多体系统建模方法、刚体与柔体、约束与铰链、坐标系与自由度。
多体理论
05
多体动力学软件工具概览
ADAMS、Simpack、RecurDyn、MBDyn等软件的特点与选型。
软件对比
06
风机传动系统建模(一)
主轴与轴承的建模方法、轴承刚度与阻尼的等效处理。
主轴轴承
07
风机传动系统建模(二)
齿轮箱的精细化建模、齿轮啮合刚度与传动误差。
齿轮箱啮合
08
风机传动系统建模(三)
联轴器与发电机的简化与等效模型。
联轴器发电机
09
载荷谱与工况定义
风载荷、扭矩载荷、电网故障载荷的施加方法。
载荷工况
10
仿真参数设置
积分器选择、步长控制、收敛性判断与误差控制。
仿真参数
11
模态分析
传动系统固有频率与振型的提取、Campbell图绘制与解读。
模态Campbell
12
瞬态响应分析
启动、停机、电网跌落等瞬态工况下的振动响应。
瞬态响应
13
谐响应分析
周期性激励下的频率响应函数(FRF)计算。
谐响应FRF
14
齿轮箱振动特性分析
齿轮啮合频率、边频带、调制现象的分析方法。
齿轮箱边频
15
轴承振动特性分析
滚动轴承的特征频率计算与故障模拟。
轴承故障
16
轴系扭振分析
扭振模态、轴系疲劳寿命评估。
扭振疲劳
17
柔性体与刚柔耦合分析
柔性体建模方法(CMS、Craig-Bampton)、刚柔耦合仿真流程。
柔性体刚柔耦合
18
非线性因素影响分析
齿轮间隙、轴承游隙、摩擦等非线性因素的仿真与影响。
非线性间隙
19
参数化分析与优化设计
基于DOE的参数敏感性分析、传动系统振动优化。
DOE优化
20
仿真结果后处理
时域图、频域图、轴心轨迹、瀑布图的绘制与解读。
后处理可视化
21
实验模态分析(EMA)与仿真对标
锤击法、激振器法、MAC值验证。
EMA对标
22
运行模态分析(OMA)与仿真对标
基于响应的模态参数识别。
OMA识别
23
振动标准与评估
ISO 10816、ISO 8579等标准在风机传动系统中的应用。
标准ISO
24
故障诊断与特征提取
时域指标(RMS、峰值因子)、频域指标(边频带能量)。
诊断特征
25
深度学习在振动分析中的应用
CNN、LSTM用于故障分类与剩余寿命预测。
深度学习CNN
26
案例实战(一)
2MW风机传动系统建模与模态分析全流程。
实战2MW
27
案例实战(二)
齿轮箱断齿故障的振动仿真与特征识别。
断齿故障
28
案例实战(三)
轴承外圈故障的动力学仿真与信号分析。
外圈故障轴承
29
案例实战(四)
电网跌落工况下的传动系统扭振响应分析。
电网跌落扭振
30
课程总结与前沿展望
数字孪生、PHM、智能运维在风电领域的未来趋势。
总结数字孪生