Simulatie, berekening en tests
Uiterst moderne berekenings- en simulatieprogramma's
Onze experts werken nauw samen met ontwikkelaars, fabrikanten en exploitanten van windturbines.
Uiterst moderne berekenings- en simulatieprogramma's garanderen het optimale ontwerp van de windturbinelagers; van enkele wentellagers en hun componenten tot de aansluitconstructie en de complete aandrijflijn, die wordt geoptimaliseerd met een door ons zelf ontwikkeld en afgebeeld multi-bodysimulatieprogramma.
ASTRAIOS, onze proefstand voor grote lagers, levert sinds 2011 met zijn realistische kracht- en koppelsimulatie waardevolle inzichten die worden gebruikt voor het ontwikkelen van nieuwe lageroplossingen en het optimaliseren van de simulatie- en berekeningsmodellen.
Van totaalsysteem tot wentelcontact
De Schaeffler-berekeningsketen omvat CAE-tools die optimaal zijn afgestemd op de specifieke ontwerpvereisten.
- SIMPLA: systeemsimulatie met wentellager-knowhow
- BEARINX: lagerontwerp met systeemkennis
- CABA3D: de dynamische blik in het lager
- TELOS: hier staat het contact in de focus.
SIMPLA: systeemsimulatie
Met het hybride multi-bodysimulatieprogramma (MBS) wordt het dynamische gedrag van de volledige windturbine weergegeven.
Aan de hand van het model kunnen de individuele componenten van de aandrijflijn en ook het totale ontwerp van de installatie, al in de ontwikkelingsfase worden verbeterd.
- Hybride multi-bodysimulatie met een niet-lineair, meerdimensionaal gekoppeld lagermodel
- MBS-model afgeleid uit het aanwezige BEARINX-model
BEARINX: optimaal lagerontwerp
Met de BEARINX-software kunnen alle lagertypen, complexe assen en assystemen, en zelfs complete tandwielkasten worden gemodelleerd en berekend.
BEARINX houdt onder andere rekening met:
- Het niet-lineaire elastische veringgedrag van het lager
- De elasticiteit van assen en spillen
- De elasticiteit van behuizing en omgeving
- De operationele speling of de voorspanning van het lager
- De profileringen van rollen- en loopbaan, evenals loopbaanaanpassingen
- De reële contactdruk, rekening houdend met de scheefstelling en de profilering van de wentellichamen
- De invloed van smering, vervuiling en werkelijke contactspanning op de te verwachten vermoeidheidslevensduur.
CABA3D: Wentellagersimulatie
CABA3D – de dynamische blik in het lager
- Dynamische analyse van wentellagers
- Bepaling van de krachten op de wentellichamen en ringen, en bewegingscycli van de afzonderlijke onderdelen, waarbij rekening wordt gehouden met alle vrijheidsgraden.
- CABA3D maakt een berekening van het wrijvingsvermogen en versnellingsgedrag van het wentellichaam mogelijk, bijv. bij het bereiken van de belastingzone.
TELOS: wentelcontactsimulatie
- 3D-simulatieprogramma voor wentelcontacten
- Elk wentelcontact onder algemene smeringscondities
- Quasistatische en transiënte belastingen
- Gecoate en ongecoate lagercomponenten
FEM
Voor nog gedetailleerdere analyses wordt bij FEM-berekeningen de invloed van de omgevingsconstructie op de wentellagers en omgekeerd onderzocht.
Meer veiligheid en rendement voor windturbines
Op een van de modernste, grootste en krachtigste proefstanden voor grote lagers ter wereld kunnen lagers tot 15 ton en met een buitendiameter van 3,5 meter worden getest, met behulp van een uitgebreid simulatieprogramma onder praktijkgerichte condities. ASTRAIOS leidt tot een nog betere kennis van de totaalsystemen, de invloedfactoren en de onderlinge samenhang in de aandrijflijn van windturbines. Daarmee levert Schaeffler een enorme bijdrage aan een sneller en betrouwbaarder ontwerpproces van windturbines; tevens maakt het de windturbines efficiënter en veiliger.
De proefstand is genoemd naar 'Astraios', een titaan uit de Griekse mythologie en vader van de vier windgoden.
Zeer realistische kracht- en koppelsimulatie
Windturbines worden blootgesteld aan steeds wisselende windomstandigheden, van windstilte tot storm. ASTRAIOS simuleert op realistische wijze de krachten en koppels die in een windturbine optreden.
- Voor rotorlagers en draaiverbindingen
- Test voor alle rotorlagerconcepten mogelijk
- Voor windturbines tot 6 MW
Animatie: Simulatie van alle krachten en koppels
Animatie: Testlager
Uitgebreide analyses
Meer dan 300 sensoren in de testlagers leveren informatie die wordt geëvalueerd voor verschillende analysen. SARA, het automatiseringssysteem voor R&D-toepassingen van Schaeffler, voert de meet-, regelings- en besturingstechniek uit. Onze experts evalueren gegevens en verbeteren de berekeningsmodellen door ze met de testresulaten te vergelijken.