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An Experiment on Power Properties in a Small-Scaled Wind Turbine Generator
1
作者 Jee-Ho Kim Hyun-Dai Yang +3 位作者 Kyu-Jin Lee Sung-Do Song Sung-Hoon Park Joong-Ho Shin 《Journal of Power and Energy Engineering》 2013年第7期6-13,共8页
This study configures a simple wind tunnel using a blower for generating wind energy, which is equivalent to natural wind, and a test system that measures properties of power. Also, the mechanical and electrical power... This study configures a simple wind tunnel using a blower for generating wind energy, which is equivalent to natural wind, and a test system that measures properties of power. Also, the mechanical and electrical power in a small-scaled wind turbine are empirically measured to analyze the relationship between the mechanical and electrical power. 展开更多
关键词 Small-Scaled wind TURBINE Vertical AXIS windMILL gearbox Mechanical power Electrical power
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AR-MED共振特征增强的风电齿轮箱故障诊断
2
作者 孙抗 史晓玉 +1 位作者 赵来军 杨明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第8期163-167,174,共6页
针对风电齿轮箱故障时脉冲成分往往淹没在其他频率分量中,早期故障特征难以有效提取的问题,提出一种自回归最小熵解卷积(AR-MED)共振特征增强的风电齿轮箱故障诊断方法,并结合一维卷积神经网络(1DCNN),实现齿轮箱高精度故障诊断。首先,... 针对风电齿轮箱故障时脉冲成分往往淹没在其他频率分量中,早期故障特征难以有效提取的问题,提出一种自回归最小熵解卷积(AR-MED)共振特征增强的风电齿轮箱故障诊断方法,并结合一维卷积神经网络(1DCNN),实现齿轮箱高精度故障诊断。首先,使用共振稀疏分解算法(RSSD)将振动信号分解成含有噪声和谐波成分的高共振分量和含有故障冲击成分的低共振分量;其次,对低共振分量使用自回归最小熵解卷积运算,增强低共振分量中微弱的周期性冲击成分;最后,构建自回归最小熵解卷积共振特征增强的1DCNN模型,将分解得到的谐波分量和周期性冲击分量进行特征融合以及有针对的训练和分类。实验结果表明,与现有故障诊断模型相比,所提方法在提取风电齿轮箱的故障特征信息以及提高故障诊断精度方面具有有效性和优越性。 展开更多
关键词 共振稀疏分解 自回归最小熵解卷积 特征增强 一维卷积神经网络 风电齿轮箱
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基于CWT和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法
3
作者 周舟 陈捷 吴明明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期200-208,共9页
针对传统故障诊断方法在风电齿轮箱运行故障诊断应用上的不足,提出一种基于小波变换(continuous wavelet transform, CWT)和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波变换将风电齿轮箱振动信号转换为时频图;使用Su... 针对传统故障诊断方法在风电齿轮箱运行故障诊断应用上的不足,提出一种基于小波变换(continuous wavelet transform, CWT)和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波变换将风电齿轮箱振动信号转换为时频图;使用SuperMix数据增强算法对样本进行扩充;利用迁移学习技术将模型预训练参数用于训练和优化Swin Transformer模型;将训练完成的优化Swin Transformer模型应用于风场实际运维数据进行对比验证,分类准确率达到99.67%。验证结果表明该方法能够有效地实现风电齿轮箱故障诊断,并提高模型的识别准确率。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 小波变换 数据增强 Swin Transformer
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风电齿轮箱太阳轮断齿研究 被引量:1
4
作者 王雪娇 《金属加工(热加工)》 2024年第4期56-60,共5页
分析讨论了太阳轮的断齿原因。SEM结果表明:在断裂面疲劳源处,有大量的非金属夹杂物聚集,金属基体的连续性被夹杂物破坏,这样会造成局部的应力集中,从而萌生裂纹,最终导致太阳轮疲劳断齿。
关键词 太阳轮 风电齿轮箱 非金属夹杂物 疲劳断裂
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风电齿轮箱滑动轴承润滑性能及可靠性分析
5
作者 王洲 吴淼杰 陶友瑞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期171-177,共7页
风电齿轮箱采用滑动轴承代替滚动轴承是未来发展的主流趋势,然而由于复杂多变的服役工况,风机滑动轴承的润滑规律尚有待深入研究。为此,建立风电齿轮箱滑动轴承的润滑分析模型,仿真分析多种工况下滑动轴承的润滑状态,并拟合出滑动轴承... 风电齿轮箱采用滑动轴承代替滚动轴承是未来发展的主流趋势,然而由于复杂多变的服役工况,风机滑动轴承的润滑规律尚有待深入研究。为此,建立风电齿轮箱滑动轴承的润滑分析模型,仿真分析多种工况下滑动轴承的润滑状态,并拟合出滑动轴承的最小膜厚经验公式;结合润滑可靠性理论,基于最小膜厚公式建立润滑可靠性模型,并采用该模型研究风机在启动和停机工况下齿轮箱滑动轴承的润滑性能;提出一种风电齿轮箱滑动轴承的润滑可靠性分析方法,分析风电齿轮箱滑动轴承的润滑可靠性。结果表明:启动过程中滑动轴承的最小膜厚先快速增大,随后迅速下降直到稳定状态,而停机过程中最小膜厚则迅速降低;停机工况下滑动轴承的润滑失效时长要高于启动工况;外载荷方向对启动工况的润滑失效概率影响较大,对停机工况的影响较小。 展开更多
关键词 滑动轴承 润滑性能 润滑可靠性 启停过程 风电齿轮箱
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风电齿轮箱双头螺柱非典型失效分析
6
作者 徐成龙 马富耀 +4 位作者 温贵忠 郭皓天 耿俊江 张晓波 赵洪刚 《云南电力技术》 2024年第5期19-23,共5页
某风场风电人员在巡检过程中发现齿轮箱机组高强度螺柱发生断裂现象,本文通过采用直读光谱仪对断裂螺柱进行化学成分分析,采用万能拉力机对断裂螺柱进行力学性能分析,用洛氏硬度计对断裂材料进行硬度分析,采用金相显微镜对断口进行微观... 某风场风电人员在巡检过程中发现齿轮箱机组高强度螺柱发生断裂现象,本文通过采用直读光谱仪对断裂螺柱进行化学成分分析,采用万能拉力机对断裂螺柱进行力学性能分析,用洛氏硬度计对断裂材料进行硬度分析,采用金相显微镜对断口进行微观组织分析,便用扫描电镜对断口形貌和加工缺陷进行排查分析,通过综合分析排查,并利用有限元仿真技术对有缺陷的螺纹进行模拟仿真,最终将问题定位为一种不常见的,由于螺纹加工折叠缺陷导致的疲劳断裂。 展开更多
关键词 风电 齿轮箱 高强度双头螺柱 断裂失效
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风力发电机组齿轮箱断齿原因分析
7
作者 郭磊 尹亚豪 +1 位作者 苏建锋 岳晓灿 《冶金动力》 2024年第4期76-78,共3页
针对风力发电机组齿轮箱断齿问题,采用体式显微镜、火花放电直读光谱仪、扫描电镜、能谱仪、金相显微镜等方法对齿轮断齿原因进行了分析。宏观检测结果表明断裂发生于齿轮内部,断裂形式有明显的宏观疲劳特征。微观下观察断口断裂源及扩... 针对风力发电机组齿轮箱断齿问题,采用体式显微镜、火花放电直读光谱仪、扫描电镜、能谱仪、金相显微镜等方法对齿轮断齿原因进行了分析。宏观检测结果表明断裂发生于齿轮内部,断裂形式有明显的宏观疲劳特征。微观下观察断口断裂源及扩展区存在疲劳条带,结合宏观形貌特征能确定为疲劳开裂,同时断裂源区较为粗糙,明显区别于基体区域,能谱检验结果表明断裂源区存在非金属夹杂物。最终结果表明:齿轮断齿是由于齿轮内部存在非金属夹杂物造成的疲劳断裂。 展开更多
关键词 风力发电 齿轮断齿 疲劳开裂 非金属夹杂物
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低速重载风电齿轮箱径向滑动轴承多运行状态润滑性能分析 被引量:1
8
作者 赵帅可 苏华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期978-986,共9页
针对风电齿轮箱中径向滑动轴承频繁启动、低速重载、偏航倾斜等工况,基于平均Reynolds方程建立径向滑动轴承瞬时启动与运行工况耦合的润滑性能数值分析模型,分析了启动阶段轴径轴心运动轨迹,获得启动至稳定阶段轴承膜厚变化状态;分别研... 针对风电齿轮箱中径向滑动轴承频繁启动、低速重载、偏航倾斜等工况,基于平均Reynolds方程建立径向滑动轴承瞬时启动与运行工况耦合的润滑性能数值分析模型,分析了启动阶段轴径轴心运动轨迹,获得启动至稳定阶段轴承膜厚变化状态;分别研究了表面综合粗糙度、轴颈倾斜角度、轴颈转速对轴承启动和稳定运行整个阶段润滑性能的影响规律。结果表明:启动阶段偏心率出现最大值,粗糙接触引起破膜风险最大;随着表面综合粗糙度由0.6增大至1.2μm,轴承承载力和摩擦因数均增加,启动阶段的最大承载力和摩擦因数比稳定阶段增加约13.62%和131.58%;随着轴径倾斜角度由0.0001°增大至0.0004°,轴承承载力和摩擦因数均增大,且启动阶段的最大承载力和摩擦因数比稳定阶段平均约高出30%和116%;随着转速的增加,轴承的承载力增大,摩擦因数减小,有利于提高轴承性能。计算结果为评价滑动轴承频繁启动工况下的磨损风险提供了重要依据,为滑动轴承的运行温度、油膜压力等轴承结构设计和选型提供参考。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 轴心轨迹 瞬态/稳态耦合计算 微凸体承载比 轴颈倾斜 启停
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基于图注意力和时间卷积网络的风电齿轮箱故障预警方法 被引量:1
9
作者 王朋飞 刘长良 +1 位作者 徐健 刘卫亮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期204-213,共10页
针对风电齿轮箱故障预警中数据信息挖掘不充分问题,提出一种基于图注意力和时间卷积网络的风电齿轮箱故障预警方法。分别从时间与空间尺度建立各特征点的物理联系,拓宽特征维度以提升故障预警精度。图注意力网络构建不同数据测点间的空... 针对风电齿轮箱故障预警中数据信息挖掘不充分问题,提出一种基于图注意力和时间卷积网络的风电齿轮箱故障预警方法。分别从时间与空间尺度建立各特征点的物理联系,拓宽特征维度以提升故障预警精度。图注意力网络构建不同数据测点间的空间拓扑结构,遍历每个节点的相邻节点进行加权求和达到聚合信息的目的;时间卷积网络使用特殊的因果膨胀卷积和残差网络,扩大感受野,提升时间特征捕捉能力。以华北某风电场实际数据为例进行验证,结果表明,提出方法能够在故障发生前122 h监测到风电齿轮箱的异常状态并发出预警信号;与其他方法进行对比,提出方法预警时间提前52~63 h,模型预测误差减小1.05%~3.76%;使用t-SNE和概率密度曲线提升结果可解释性。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 故障预警 图注意力网络 时间卷积网络
原文传递
风电机组齿轮箱油液监测新模式探讨 被引量:1
10
作者 梁培沛 孙玉彬 +1 位作者 胡鹏 肖剑 《润滑油》 CAS 2023年第5期60-64,共5页
油液监测是风电机组齿轮箱状态监测的一项重要技术手段,将齿轮箱的离线油液监测、在线油液监测和现场油液监测相结合,可以取长补短,在提升检测实效性、降低检测成本和提升检测准确率等方面获得更优的解决方案,对于设备油液监测和状态监... 油液监测是风电机组齿轮箱状态监测的一项重要技术手段,将齿轮箱的离线油液监测、在线油液监测和现场油液监测相结合,可以取长补短,在提升检测实效性、降低检测成本和提升检测准确率等方面获得更优的解决方案,对于设备油液监测和状态监测领域有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 风电 齿轮箱 油液监测 新模式
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基于算法的风电齿轮箱早期故障诊断研究 被引量:1
11
作者 邢海波 《新能源科技》 2023年第3期39-43,共5页
在新能源形势的推动下,风电产业的发展日新月异。然而,风电齿轮箱作为关键组成部分,其运行状态直接影响到整个风电场的稳定性和效率,为及早识别齿轮箱故障,文章提出了一种改进局部均值分解算法(Improved Local Mean Decomposition,ILMD)... 在新能源形势的推动下,风电产业的发展日新月异。然而,风电齿轮箱作为关键组成部分,其运行状态直接影响到整个风电场的稳定性和效率,为及早识别齿轮箱故障,文章提出了一种改进局部均值分解算法(Improved Local Mean Decomposition,ILMD),可对生产运维提供有效诊断指导。结果表明,通过ILMD算法可以有效抑制LMD的模态混叠现象,进而准确识别出齿轮早期磨损故障。 展开更多
关键词 新能源 风电 齿轮箱故障诊断 改进局部均值分解
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4~5 MW风力发电机组增速箱轴承试验机研制
12
作者 秦永晋 王春月 +1 位作者 黄伟 付力扬 《机床与液压》 北大核心 2023年第10期68-72,共5页
为验证4~5 MW风电增速箱轴承性能,研制一台轴承试验机。该试验机可以通过载荷谱控制轴承旋转方向、转速、承受的轴向和径向载荷以及润滑油流量来模拟轴承实际工况,并使用测量轴承振动和温度的方法来侧面反映轴承的实时状态。使用变频器... 为验证4~5 MW风电增速箱轴承性能,研制一台轴承试验机。该试验机可以通过载荷谱控制轴承旋转方向、转速、承受的轴向和径向载荷以及润滑油流量来模拟轴承实际工况,并使用测量轴承振动和温度的方法来侧面反映轴承的实时状态。使用变频器控制变频调速电机使轴承变速变向,液压比例伺服阀可变精准加载,润滑比例流量阀调整润滑油流量,铂热电阻温度传感器测量轴承温度,加速度传感器配合振动采集模块测量轴承振动。试验机可以通过加快轴承转速和增大轴承载荷的方法,只需要普通寿命试验几十分之一的时间就足以完成强化寿命试验。通过50000 min的测试,试验机运行平稳、可靠性良好,数据正常,达到了设计目的。 展开更多
关键词 风电增速箱轴承 轴承试验机 强化寿命实验
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风电齿轮箱太阳轴类零件智能生产线设计研究
13
作者 李正 柴希 《机械管理开发》 2023年第5期92-94,共3页
随着我国制造业的发展,对传统工业与信息化技术融合提出了更高的要求,风电齿轮箱太阳轴类零件是齿轮箱的重要零件之一,通过对太阳轴工艺路线的分析,结合各行业自动化生产线设计经验,对太阳轴类零件智能生产线的上下料装置、机床、夹具... 随着我国制造业的发展,对传统工业与信息化技术融合提出了更高的要求,风电齿轮箱太阳轴类零件是齿轮箱的重要零件之一,通过对太阳轴工艺路线的分析,结合各行业自动化生产线设计经验,对太阳轴类零件智能生产线的上下料装置、机床、夹具的设计进行了详细分析,并提出了自动线管理软件应具备的功能,和确保安全生产所必须遵守的基本原则。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 智能生产线 太阳轴
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风电机组齿轮箱维护与检修案例
14
作者 王仁忠 孙研 《中国高新科技》 2023年第23期89-91,94,共4页
随着风电行业的发展,国内第一批变桨距异步风电机组普遍已装机运行超过10年,其中齿轮箱作为传动系统中最重要的一环,长期工作在大扭矩、高转速并伴有阵风冲击过载的工况下,对齿轮箱的维护与检修成为其延长使用寿命、保证安全稳定运行的... 随着风电行业的发展,国内第一批变桨距异步风电机组普遍已装机运行超过10年,其中齿轮箱作为传动系统中最重要的一环,长期工作在大扭矩、高转速并伴有阵风冲击过载的工况下,对齿轮箱的维护与检修成为其延长使用寿命、保证安全稳定运行的关键。文章分析了齿轮箱常见故障及原因,提出了齿轮箱维护检修建议。 展开更多
关键词 海岛风电 齿轮箱 维护与检修 维修案例
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风电齿轮箱润滑系统优化技术分析
15
作者 欧阳跃 郭新毅 +2 位作者 史仰泽 王方钦 李凯 《今日自动化》 2023年第12期20-22,共3页
随着当前风力发电技术的不断成熟,在提高风力发展水平的同时,如何进一步降低风力发电成本以及提高发电效率成为了风力发电发展过程中的重要趋势。文章分析了风电齿轮箱润滑系统的重要性以及容易出现的问题,并且提出了风电齿轮箱润滑系... 随着当前风力发电技术的不断成熟,在提高风力发展水平的同时,如何进一步降低风力发电成本以及提高发电效率成为了风力发电发展过程中的重要趋势。文章分析了风电齿轮箱润滑系统的重要性以及容易出现的问题,并且提出了风电齿轮箱润滑系统优化技术,以供参考。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 润滑系统 优化技术
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基于EEMD小波阈值去噪和CS-BP神经网络的风电齿轮箱故障诊断 被引量:25
16
作者 王红君 赵元路 +1 位作者 赵辉 岳有军 《机械传动》 北大核心 2019年第1期100-106,共7页
针对风电机组齿轮箱中齿面点蚀、齿轮磨损、断齿等故障的诊断问题,提出一种基于EEMD小波阈值去噪和布谷鸟算法优化BP神经网络的故障诊断方法。采用EEMD分解和小波阈值去噪方法对故障振动信号进行数据预处理,抑制原始振动信号中的噪声干... 针对风电机组齿轮箱中齿面点蚀、齿轮磨损、断齿等故障的诊断问题,提出一种基于EEMD小波阈值去噪和布谷鸟算法优化BP神经网络的故障诊断方法。采用EEMD分解和小波阈值去噪方法对故障振动信号进行数据预处理,抑制原始振动信号中的噪声干扰。利用布谷鸟算法优化BP神经网络对预处理后的信号进行诊断。小波阈值能更好地对EEMD分解中的高频分量进行去噪处理,CS-BP神经网络具有准确的模式识别精度和出色的全局寻优能力。通过实例仿真表明,提出的故障诊断方法具有良好的诊断精度、速度和成功率,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 故障诊断 EEMD分解 小波阈值去噪 CS-BP
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风力发电及风电齿轮箱概述 被引量:17
17
作者 张立勇 王长路 刘法根 《机械传动》 CSCD 北大核心 2008年第6期1-4,共4页
近年来,随着风电技术的逐渐成熟和风电成本的下降,世界风电装机容量高速增长。概述了国内外风电产业的发展概况和风电发展的主要趋势,介绍了风电齿轮箱的技术现状,指出了风电齿轮箱设计制造方面存在的主要问题。
关键词 风力发电 齿轮箱 发展现状
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1.5MW风力发电齿轮箱箱体的有限元分析 被引量:18
18
作者 李杰 王乐勤 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1438-1443,共6页
建立了一套针对该类箱体的有限单元计算方法,获得了在重力载荷、轴承载荷、内齿圈轮齿啮合载荷单独作用下,齿轮箱体的应力分布规律和位移变化情况。该方法充分考虑了外界支承,将轴承径向力等效成余弦分布压力,箱体变形与刚度通过提取轴... 建立了一套针对该类箱体的有限单元计算方法,获得了在重力载荷、轴承载荷、内齿圈轮齿啮合载荷单独作用下,齿轮箱体的应力分布规律和位移变化情况。该方法充分考虑了外界支承,将轴承径向力等效成余弦分布压力,箱体变形与刚度通过提取轴承座中截面位移曲线来观察。分析结果表明:重力引起的应力可以忽略;箱体支承设计应考虑内齿圈啮合引起的旋转效应;采用侧面支承的增速齿轮箱的输出侧轴承凸缘附近应采取局部补强措施,以抵抗弯曲变形;轴承载荷的大小和方向都对箱体的应力分布有重要影响。 展开更多
关键词 风力发电齿轮箱 有限元 箱体 应力 刚度
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风电齿轮箱故障诊断的SVM参数优化 被引量:6
19
作者 赵春华 董海江 钟先友 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期2222-2225,共4页
针对风电齿轮箱易出现齿轮断齿、点蚀、磨损等故障问题,提取风电齿轮箱非平稳非线性振动信号的提升小波包能量熵,利用支持向量机(SVM)进行故障诊断。为提高算法的分类精度,利用遗传算法对参数进行优化处理,试验结果表明,优化后获得的最... 针对风电齿轮箱易出现齿轮断齿、点蚀、磨损等故障问题,提取风电齿轮箱非平稳非线性振动信号的提升小波包能量熵,利用支持向量机(SVM)进行故障诊断。为提高算法的分类精度,利用遗传算法对参数进行优化处理,试验结果表明,优化后获得的最佳参数能够提高SVM测试样本的预测精度。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 故障诊断 支持向量机 参数优化
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兆瓦级风电齿轮增速箱箱体有限元分析 被引量:4
20
作者 张耀祖 侯力 +2 位作者 徐韡 刘恒 蒲宗珉 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期105-108,共4页
风电齿轮增速箱是兆瓦级风力发电机组的关键部件。应用有限元法,对风电齿轮增速箱箱体进行静强度分析和疲劳分析。在SolidWorks软件中建立箱体的几何模型并且进行简化处理,再将简化后的模型导入Ansys workbench环境下划分网格,根据风电... 风电齿轮增速箱是兆瓦级风力发电机组的关键部件。应用有限元法,对风电齿轮增速箱箱体进行静强度分析和疲劳分析。在SolidWorks软件中建立箱体的几何模型并且进行简化处理,再将简化后的模型导入Ansys workbench环境下划分网格,根据风电齿轮箱的实际运行情况确定其边界条件及所受载荷,计算求解其应力、应变和变形。根据计算结果分析结构中可能存在的危险区域并提出了改进方案。在此基础上进行疲劳强度分析。通过对疲劳载荷谱的合理简化,计算出寿命、安全系数、损伤和等效交变应力。根据计算结果分析确定结构危险区域疲劳寿命是符合设计要求。 展开更多
关键词 风力发电 齿轮箱 有限元 ANSYS WORKBENCH 静强度分析 疲劳强度分析
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