Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Литая ступица ротора ВЭУ 1,5 МВт
Расчёт несущей способности ступицы ветрогенератора при экстремальном аэродинамическом порыве ветра по стандарту IEC 61400-1.
Ступица ротора ветроэнергетической установки воспринимает опрокидывающие моменты от трёх 45-метровых лопастей при 50-летнем ураганном порыве ветра. Тонкостенная чугунная сферическая отливка передаёт изгибающие моменты от подшипников поворота лопастей на фланец главного вала. Расчёт подтверждает отсутствие опасных концентраций напряжений в горловинах фланцев и соответствие деформаций допускам производителей подшипников.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Хладостойкий высокопрочный чугун ВЧ-40 (EN-GJS-400-18U-LT: E = 169 ГПа, ν = 0,275, предел текучести 240 МПа).
- •Полая квазисферическая отливка диаметром 3,2 м с 3 симметричными фланцами подшипников лопастей под 120° (диаметр каждого 1,9 м).
- •Усиленный кормовой фланец крепления главного вала, носовой ревизионный люк и внутренние переходные скругления.
- •Сетка из 82 900 тетраэдров и 70 100 степеней свободы с адаптивным сгущением в горловинах фланцев.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Жёсткая заделка по плоскости болтового стыка кормового фланца соединения с главным валом.
- •Изгибающий момент из плоскости вращения M_изг = 2 200 кН·м от аэродинамического порыва на первой лопасти.
- •Изгибающий момент в плоскости вращения M_кр = 650 кН·м и осевая тяга лопасти F_z = 210 кН на фланцах лопастей.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Пиковое эквивалентное напряжение по Мизесу σ_vm = 38,1 МПа в галтели сопряжения верхнего фланца со сферической оболочкой.
- ✓Максимальное перемещение |u| = 0,514 мм на кромке наиболее нагруженного фланца поворота лопасти.
- ✓Запас прочности по пределу текучести n = 6,30, что гарантирует 25-летний усталостный ресурс по требованиям IEC 61400-1.
Конструкторы ветрогенераторов моделируют роторные узлы по стандарту IEC 61400-1 прямо в окне браузера с помощью WebCAE. Экспресс-расчёт позволяет быстро оптимизировать толщину стенок отливки и сэкономить тонны чугуна без потери надёжности.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Рабочее колесо гидротурбины Пелтона
Промышленный силос с конической воронкой на колоннах
Сегментный затвор водосброса плотины ГЭС
