風機大廠VESTAS的主要齒輪供應商Hansen採用ANSYS

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發佈日期 2010-06-30


風機大廠VESTAS的主要齒輪供應商Hansen採用ANSYS

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風機大廠VESTAS的主要齒輪供應商Hansen Transissions 採用HBMnCode DesignLife方案

負載和疲勞軟體節約 90% 的開發費用

超過 300 個小時的宕機時間–這是風能設備操作的一個可怕場景, 這只有通過完美的發電機元件之間的完美配合設計,優化維護週期,並在不同的負載狀況下進行材料疲勞測試才能夠避免。但是,如何才能保證風機的可靠性,例如說20? 只有通過疲勞和負載的特殊軟體 才能提高產品的堅固性並節省費用。

風電的需求日益增加。以德國為例,計畫到2030年離岸發電量將達到25,000 兆瓦。 在很多國家同樣對這種清潔能源有廣泛的需求。風力發電比2007年增加了45%。中國在20098月公佈了其非常宏偉的發展計畫,發電量到2020年將達到 100,000 兆瓦。

 

超過300個小時的當機時間

顯然,新的能源政策將會對使用的材料有巨大需求;特別是風機。在離岸風力發電中,風機是其中最關鍵的因素,定期的保養和維修非常重要。2008年歐洲風能委員會進行的研究報告「海上風力發電機可靠性」載明,風機傳動裝置問題將會導致超過300個小時的當機時間。

 

快速增長的材料需求

進行設計改良式必須的,尤其對於新的,能夠產生 2 兆瓦以上的風電機組來說。 這主要是因為不斷增加的重量:轉子的重量通常在 10 20 噸,一些新的機組會達到50噸重,因此挑戰是減少重量並提高結構強度和可靠性。

 

積累損壞模型提供優化設計的依據

一旦出現按照ISO-IEC 61400 標準定義的宕機事件,對於控制系統的影響也必須考慮在內。 在日常工作中,額外的負擔可能會超過允許負載。這些額外負載會對風能設備正常工作造成損害。這些積累損壞模型,對於需要使用20年的風電設備來說,必須在設計階段就需要考慮,並進行設計優化並調整維護週期。

 

傳動裝置元件疲勞分析

這些依據不可能通過進行20年的長期測試來完成。 解決方案是採用特殊的疲勞和負載分析軟體,這樣就可以在設計階段做出正確的決定。 這就是為什麼 Hansen Transmissions,在風力渦輪機的減速機製造的全球領導者,利用HBM的軟體 nCode DesignLife™ from HBM 對減速機部件疲勞分析,以達到有關規定的使用壽命要求。

降低費用

由於採用了 DesignLife 軟體,Hansen Transmissions 很快就對產品進行了疲勞和負載優化。軟體提供了在很短週期內計算和評估設計變數的能力,大大降低了測試週期和費用。另外,還可以同用於 FEM 分析的 ANSYS® 軟體一起使用。

 

複雜的負載情况

Hansen Transmissions 決定使用 DesignLife 軟體之前, 多種軟體被進行了性能比較。W. Meeusen 博士,Hansen Transmissions 的產品技術主管說道: 「我們選擇 DesignLife 是因為其有直觀的介面,帶有我們所需的旋轉設備,以及複雜的負載情況分析功能。nCode工程師在測試過程中和我們一起工作,保證了DesignLife 能夠滿足我們的所有需求。」

 

非常適合此類應用

Jon Aldred, HBM nCode DesignLife 產品經理說: 「風能是  nCode 一個快速增長的市場,因為耐久性是設計的關鍵要素,尤其對於風機和相關系統來說 由於疲勞因素導致的宕機將會帶來巨大的損失。 Hansen Transmissions 在開發階段使用 DesignLife 來進行優化設計顯示出 DesignLife 非常適合此類應用。

 

來自 HBM 的軟體解決方案大大地提高了效率並降低了費用。這些產品包括:

nCode DesignLife – 開發階段進行壽命分析

nCode DesignLife 是用於壽命分析的軟體。 nCode DesignLife 使用 FEM 結果並進行結構耐久性分析和壽命預測。多種負載情況功能,例如,不同的風力強度,以及緊急情況關機等,這在20年的運行期間是經常遇到的情況。由於採用了新的分析過程,可以節省大約90%的開發時間。

 

完整相關產品資訊請參考ANSYS nCode DesignLife

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