| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第16-32页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第16-18页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第16-17页 |
| 1.1.2 问题的提出 | 第17-18页 |
| 1.2 大型风电传动系统动力学理论与设计的研究现状 | 第18-22页 |
| 1.2.1 风电齿轮系统动力学模型的研究 | 第19-20页 |
| 1.2.2 非线性动力学特性的研究 | 第20-22页 |
| 1.2.3 基于非线性理论的动态优化设计研究 | 第22页 |
| 1.3 机械零件与系统的可靠性研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3.1 可靠性设计与计算方法的研究 | 第22-23页 |
| 1.3.2 时变可靠性理论的研究 | 第23-24页 |
| 1.4 复杂工程优化问题的优化方法研究现状 | 第24-28页 |
| 1.4.1 以连续变量优化方法为基础的方法 | 第24-25页 |
| 1.4.2 分支定界法 | 第25页 |
| 1.4.3 网格法 | 第25页 |
| 1.4.4 离散搜索型方法 | 第25-26页 |
| 1.4.5 人工智能算法 | 第26-28页 |
| 1.5 主要研究内容 | 第28-32页 |
| 2 计入齿圈弹性的风电增速器非线性动力学模型 | 第32-57页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 模型的传动原理 | 第32-33页 |
| 2.3 外部激励 | 第33-36页 |
| 2.3.1 基于AR模型的风速时程模拟 | 第33-35页 |
| 2.3.2 风轮的载荷与传递 | 第35-36页 |
| 2.4 内部激励 | 第36-44页 |
| 2.4.1 啮合刚度激励 | 第36-37页 |
| 2.4.2 误差激励 | 第37-38页 |
| 2.4.3 齿侧间隙 | 第38-39页 |
| 2.4.4 齿面滑动摩擦 | 第39-44页 |
| 2.5 计入齿圈弹性的动力学模型 | 第44-52页 |
| 2.5.1 等效刚度弹簧的相对位移 | 第46-48页 |
| 2.5.2 相对啮合位移与啮合力 | 第48-49页 |
| 2.5.3 参数的无量纲处理 | 第49-50页 |
| 2.5.4 动力学微分方程组 | 第50-52页 |
| 2.6 模型的验证 | 第52-56页 |
| 2.6.1 理论方法的求解 | 第52-53页 |
| 2.6.2 有限元仿真 | 第53-56页 |
| 2.7 本章小结 | 第56-57页 |
| 3 风电增速器非线性动力学性能指标评估 | 第57-92页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 动力学性能指标的计算 | 第57-64页 |
| 3.2.1 动态响应 | 第58-62页 |
| 3.2.2 动力学均载 | 第62-64页 |
| 3.3 动力学性能的影响因素 | 第64-79页 |
| 3.3.1 非线性系统中齿轮的运动特征 | 第64-68页 |
| 3.3.2 非线性因素对动态响应的影响 | 第68-75页 |
| 3.3.3 结构对均载性能的影响 | 第75-79页 |
| 3.4 动力学性能指标的参数评估 | 第79-90页 |
| 3.4.1 动态响应的灵敏度分析 | 第80-85页 |
| 3.4.2 均载系数的灵敏度分析 | 第85-90页 |
| 3.5 本章小结 | 第90-92页 |
| 4 任意风速分布下的可靠性指标评估 | 第92-108页 |
| 4.1 引言 | 第92页 |
| 4.2 实测风速下的输入载荷 | 第92-94页 |
| 4.3 时变可靠性模型与求解 | 第94-100页 |
| 4.3.1 功能函数的建立 | 第94-95页 |
| 4.3.2 随机风载作用下齿轮应力与强度 | 第95-96页 |
| 4.3.3 任意分布随机参数的可靠度求解 | 第96-99页 |
| 4.3.4 齿轮系统的可靠性模型 | 第99-100页 |
| 4.4 时变可靠性灵敏度的计算 | 第100-102页 |
| 4.4.1 正态分布随机参数的灵敏度 | 第100-101页 |
| 4.4.2 任意分布随机参数的灵敏度 | 第101-102页 |
| 4.5 算例与分析 | 第102-106页 |
| 4.5.1 风电增速器的时变可靠度计算 | 第102-104页 |
| 4.5.2 齿轮参数的可靠性灵敏度分析 | 第104-106页 |
| 4.6 本章小结 | 第106-108页 |
| 5 风电增速器复杂目标下的优化方法 | 第108-127页 |
| 5.1 引言 | 第108页 |
| 5.2 动态性能指标的非线性映射确定方法 | 第108-115页 |
| 5.2.1 BP网络初始参数的改进 | 第109页 |
| 5.2.2 动态性能指标的网络拟合 | 第109-115页 |
| 5.3 复杂目标下的混合优化算法 | 第115-119页 |
| 5.3.1 混合优化算法的构造 | 第115-116页 |
| 5.3.2 分支算法的改进 | 第116-118页 |
| 5.3.3 目标函数与约束条件的处理 | 第118-119页 |
| 5.3.4 混合变量的处理 | 第119页 |
| 5.4 优化方法的分析与检验 | 第119-125页 |
| 5.4.1 设计变量与目标 | 第120页 |
| 5.4.2 约束条件 | 第120-121页 |
| 5.4.3 优化结果与分析 | 第121-125页 |
| 5.5 本章小结 | 第125-127页 |
| 6 风电增速器综合性能多目标优化的工程实例及应用 | 第127-141页 |
| 6.1 引言 | 第127页 |
| 6.2 设计变量的选择 | 第127页 |
| 6.3 多目标评价函数的确定 | 第127-130页 |
| 6.3.1 动力学性能分目标的BP网络拟合 | 第128-129页 |
| 6.3.2 统一目标方案 | 第129-130页 |
| 6.3.3 主要目标方案 | 第130页 |
| 6.4 约束条件的确定 | 第130-134页 |
| 6.4.1 几何边界约束条件 | 第130-133页 |
| 6.4.2 齿轮疲劳强度约束条件 | 第133页 |
| 6.4.3 可靠性约束条件 | 第133-134页 |
| 6.4.4 行星轮系均载约束条件 | 第134页 |
| 6.5 优化结果与分析 | 第134-139页 |
| 6.5.1 混合优化法与常规算法的对比 | 第134-135页 |
| 6.5.2 不同多目标方案的优化结果的对比 | 第135-139页 |
| 6.6 本章小结 | 第139-141页 |
| 7 结论与展望 | 第141-144页 |
| 7.1 结论 | 第141-142页 |
| 7.2 创新点 | 第142-143页 |
| 7.3 展望 | 第143-144页 |
| 参考文献 | 第144-152页 |
| 附录 | 第152-155页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第155-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
| 作者简介 | 第157页 |