發(fā)布時(shí)間：2017-07-05 14:26

  本文關(guān)鍵詞：600Wh儲(chǔ)能飛輪試驗(yàn)裝置軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模態(tài)分析

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【摘要】：飛輪儲(chǔ)能技術(shù)作為一種新興的儲(chǔ)能方式,不僅儲(chǔ)能密度大、功率密度大、充放電效率高,而且設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、無(wú)噪聲,因此倍受能源界的關(guān)注,擁有廣泛的應(yīng)用前景。 本文通過(guò)對(duì)600Wh飛輪儲(chǔ)能試驗(yàn)樣機(jī)軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及振動(dòng)分析,為600Wh飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究與應(yīng)用提供了一定的參考。 首先,根據(jù)所需的儲(chǔ)能要求及基本性能需求對(duì)飛輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,包括飛輪材料、形狀、尺寸的設(shè)計(jì),得到兩種設(shè)計(jì)方案,通過(guò)對(duì)兩種方案的飛輪參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,選擇合適的設(shè)計(jì)方案,并借助有限元軟件ANSYS對(duì)優(yōu)化參數(shù)后的飛輪進(jìn)行應(yīng)力分析,得到飛輪的各向應(yīng)力分布情況和各向主應(yīng)力大小等數(shù)據(jù),通過(guò)第四強(qiáng)度理論失效判據(jù),對(duì)飛輪進(jìn)行強(qiáng)度校核,結(jié)果滿足要求。 其次,根據(jù)樣機(jī)的技術(shù)指標(biāo)與飛輪的設(shè)計(jì)參數(shù)等,對(duì)軸系的整體布局進(jìn)行設(shè)計(jì),包括飛輪轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)校核、電機(jī)類型的選取,支撐系統(tǒng)的布局以及保護(hù)軸承的型號(hào)選擇和壽命校核等,最終完成了本套飛輪儲(chǔ)能試驗(yàn)裝置軸系結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)。 最后,介紹轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容、計(jì)算方法及模態(tài)分析的理論基礎(chǔ),用有限元法進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究,通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能裝置軸系結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析,得到前十階固有頻率及振型,分析各階振型的振動(dòng)情況對(duì)裝置運(yùn)行的影響。并運(yùn)用MATLAB對(duì)ANSYS模態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。為了進(jìn)一步確定軸系結(jié)構(gòu)的可靠性,本文還對(duì)飛輪儲(chǔ)能裝置的非轉(zhuǎn)動(dòng)件機(jī)座進(jìn)行了模態(tài)分析,比較機(jī)座與軸系結(jié)構(gòu)二者的固有頻率差別,分析飛輪在加速和減速過(guò)程中裝置可能出現(xiàn)的狀況,結(jié)果顯示在儲(chǔ)能裝置工作過(guò)程中機(jī)座與軸系結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生共振,證明了軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,滿足儲(chǔ)能裝置的設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：飛輪儲(chǔ)能 軸系結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度校核 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué) 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及目的意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 發(fā)展趨勢(shì)12
• 1.3 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域12-13
• 1.4 課題來(lái)源13
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-16
• 2 飛輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化16-32
• 2.1 飛輪儲(chǔ)能裝置的基本結(jié)構(gòu)及工作原理16-17
• 2.2 600Wh飛輪儲(chǔ)能樣機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)17-18
• 2.3 飛輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-26
• 2.3.1 飛輪材料選取20-21
• 2.3.2 飛輪形狀設(shè)計(jì)21-25
• 2.3.3 飛輪參數(shù)的優(yōu)化25-26
• 2.4 基于ANSYS的飛輪強(qiáng)度校核26-30
• 2.4.1 飛輪應(yīng)力分析26-28
• 2.4.2 輪強(qiáng)度校核28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 3 600Wh飛輪軸系的總體布局32-40
• 3.1 飛輪轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核32-35
• 3.1.1 飛輪轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)32-33
• 3.1.2 飛輪轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度校核33-35
• 3.2 電機(jī)的選擇35-36
• 3.3 支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)36-39
• 3.3.1 支撐系統(tǒng)的布局36-37
• 3.3.2 機(jī)械保護(hù)軸承的壽命校核37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析40-52
• 4.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)40
• 4.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容與計(jì)算方法40-42
• 4.2.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容40-42
• 4.2.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的計(jì)算方法42
• 4.3 飛輪軸系的模態(tài)分析42-48
• 4.3.1 模態(tài)分析的理論基礎(chǔ)42-43
• 4.3.2 飛輪軸系的ANSYS模態(tài)分析43-47
• 4.3.3 飛輪軸系的MATLAB仿真47-48
• 4.4 機(jī)座對(duì)軸系穩(wěn)定性的影響分析48-50
• 4.4.1 機(jī)座模態(tài)分析48-50
• 4.4.2 軸系與機(jī)座模態(tài)分析結(jié)果的對(duì)比分析50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 5 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 總結(jié)52
• 5.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 致謝60

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1 李德海,衛(wèi)海崗,戴興建;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)原理、應(yīng)用及其研究進(jìn)展[J];機(jī)械工程師;2002年04期

2 魏鳳春,張恒,蔡紅,陳東明;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究[J];洛陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期

3 于達(dá)維;;飛輪儲(chǔ)能興起[J];今日科苑;2010年17期

4 張松;張維煜;;飛輪儲(chǔ)能工程應(yīng)用現(xiàn)狀[J];電源技術(shù);2012年03期

5 王巍;高原;姜曉弋;;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J];船電技術(shù);2013年01期

6 衛(wèi)海崗,戴興建,張龍,沈祖培;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究新動(dòng)態(tài)[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2002年06期

7 沈祖培;;飛輪儲(chǔ)能——具有廣泛應(yīng)用前景的新型儲(chǔ)能方式[J];電力電子;2003年06期

8 戴興建;唐長(zhǎng)亮;張剴;;先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能電源工程應(yīng)用研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2009年11期

9 李俄收;王遠(yuǎn);吳文民;;超高速飛輪儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用研究[J];微特電機(jī);2010年06期

10 張邦力;胡漢春;何青;代剛;;飛輪儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)能狀態(tài)控制研究[J];機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新;2010年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 吳鳴;牛萌;劉海軍;黃體筍;;飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用研究[A];第十三屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第15分會(huì)場(chǎng)-大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2011年

2 戴興建;;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)[A];儲(chǔ)能的價(jià)值與使命——2011首屆中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際峰會(huì)論文集[C];2011年

3 戴興建;孫婷婷;張剴;;航天飛輪儲(chǔ)能電池技術(shù)瓶頸分析[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

4 李永麗;張惠智;談?wù)?袁金橋;孫杰;李博通;;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第十三屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第15分會(huì)場(chǎng)-大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2011年

5 徐克西;;高溫超導(dǎo)飛輪儲(chǔ)能及其相關(guān)技術(shù)[A];儲(chǔ)能的價(jià)值與使命——2011首屆中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際峰會(huì)論文集[C];2011年

6 劉文軍;;直流母線并聯(lián)的飛輪儲(chǔ)能陣列放電控制策略研究[A];2011中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

7 楊欣;;利用飛輪儲(chǔ)能的能量回收型液壓升降系統(tǒng)研究[A];第十五屆流體動(dòng)力與機(jī)電控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 王帥;我國(guó)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)“十二五”有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

2 清華大學(xué)工程物理系教授 沈祖培;飛輪儲(chǔ)能[N];中國(guó)電子報(bào);2003年

3 本報(bào)記者 賈海峰;英利暗渡儲(chǔ)能業(yè) “飛輪儲(chǔ)能”搶過(guò)鉛酸電池？[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2010年

4 本報(bào)記者 劉霞;巧飛輪“趕走”笨電池[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

5 ;北京泰萊克推介免電池UPS飛輪儲(chǔ)能技術(shù)[N];人民郵電;2007年

6 安徽 楊光;飛輪儲(chǔ)能型交流穩(wěn)壓電源的原理及使用[N];電子報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 吳晉波;飛輪儲(chǔ)能技術(shù)及其在電力系統(tǒng)控制中的應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 湯平華;磁懸浮飛輪儲(chǔ)能電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 楊歡;混合能源系統(tǒng)若干關(guān)鍵部件的研究[D];浙江大學(xué);2008年

4 李剛;飛輪儲(chǔ)能型柔性功率調(diào)控裝置原理及其控制技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫杰;飛輪儲(chǔ)能電源恒壓放電控制方法的研究[D];天津大學(xué);2012年

2 談?wù)?飛輪儲(chǔ)能驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];天津大學(xué);2012年

3 張邦力;飛輪儲(chǔ)能裝置在機(jī)車車輛上的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2011年

4 梁棟;復(fù)合材料飛輪儲(chǔ)能轉(zhuǎn)子主體應(yīng)力分析[D];浙江大學(xué);2011年

5 許加凱;應(yīng)用于輪胎吊的飛輪儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2013年

6 王力;飛輪儲(chǔ)能控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

7 陳定宙;飛輪儲(chǔ)能電池電力電子轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)的研究[D];河海大學(xué);2004年

8 張海;飛輪儲(chǔ)能對(duì)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)特性的改善研究[D];上海電力學(xué)院;2013年

9 向榮;基于飛輪儲(chǔ)能的并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)有功功率及頻率控制方法研究[D];西南交通大學(xué);2011年

10 劉奧林;含飛輪儲(chǔ)能單元的永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)控制策略研究[D];重慶大學(xué);2014年

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