Ansys nCode для моделирования усталости ступицы ветряной турбины

Ansys nCode DesignLife в Ansys Workbench обеспечивает наилучшую возможную среду для анализа усталости конструкций, поскольку он предлагает логичный, простой в настройке рабочий процесс, обладает обширными возможностями, которые могут быть изучены экспертами, но также могут быть использованы инженерами и конструкторами с базовым пониманием теории усталости.
 
Например, турбины ветряных электростанций становятся важным источником производства альтернативной энергии. Они не только подключены к сети, но и управляются с помощью систем Интернета вещей (IoT) для оптимизации производства энергии. Ветряные турбины зависят от удаленной диагностики, позволяющей на ранней стадии прогнозировать и предотвращать сбои. В данном примере силы и моменты ступицы, ключевого элемента турбины, измерялись в течение нескольких дней при различных ветровых нагрузках (солнечный день, слабый ветер, сильный ветер). Используя историческую комбинацию трех условий нагрузки, инженеры построили цикл, который всесторонне отражает ожидаемую нагрузку на ступицу. Первоначальное моделирование показало сбой в центральном узле через 4 месяца и 3 недели.
 
Инженеры определили, что незначительное изменение геометрии повышает срок службы ступицы. Итеративный анализ конструкции не только точно определил участок, в котором возникает усталость, но помог выяснить, как ее исправить. Анализ показал, что сделав незначительное изменение — повысить толщину кольца, в котором произошел сбой, — они могли бы продлить срок службы с 4 месяцев до 8,5 лет, что в 21 раз превышает срок службы первоначальной конструкции.