能源存储是高效利用能源的重要途径。飞轮储能系统由于具有环境友好、功率密度高、储能密度大等特点而广泛应用。利用ANSYS Workbench建立了飞轮转子的有限元计算模型,对不考虑永磁体作用于转子内壁和考虑永磁体作用于转子内壁两种情况下的飞轮转子进行静力学仿真分析,研究了飞轮转子径向位移、径向应力和环向应力的分布规律,对飞轮储能系统的设计与优化提供依据。 输出。当飞轮空闲运转时，整个系统以最小的损耗运行。图1飞轮储能系统结构图1.2有限元模型建立1）材料物理参数。飞轮转子及转子两端支撑均采用材料为高强度结构钢30CrMnSi，弹性模量E为200GPa，泊松比为0.3飞轮储能系统-电动数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机，密度为7750kg/m3。2）有限元网格模型。考虑到飞轮储能系统结构的轴对称性，仅取周向四分之一模型进行分析。通过UG建立飞轮储能系统转子的三维模型，并采用HexDominant划分方法划分网格，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name单元尺寸设置为10mm。飞轮转子三维有限元网格模型如图2所示，并对飞轮转子两端支撑采用同样的方式进行网格划分。图2飞轮转子网格划分模型3）加载和边界条件。飞轮储能系统静力学分析分为不考虑永磁体作用于转子内壁和考虑永磁体作用于转子内壁两种情况。（1）不考虑永磁体作用于转子内壁不考虑永磁体作用于转子内壁，取对称面约束，边界条件如图3所示。飞轮转子是旋转体，承受离心载荷。应力分析时按转速为6000rpm进行分析，即：radsn628/60260003.14602=××==πω(1)（2）考虑永磁体作用于转子内壁永磁体每片长度为80mm，安装在转子内壁轴向长度为400mm的范围，永磁体产生的离心力以外载荷形式作用于转子内壁。每片永磁体体积为：(2)永磁体密度按3ρ=7.8gcm=7.8g/cm3进行估算，每片永磁体的质量为：mV7.8gcm92.1cm718g0.718kg33=ρ=×==(3)在转速为6000rpm时，每片永磁体产生的离心力为：(4)每片永磁体的作用面积为：(5)作用于转子内壁的压强为：MPaMPaSFP7.908.07888.81062296.86=≈×==(6)将压强作用于转子内壁长度为400mm的区域上，载荷如图4所示。2有限元仿真分析结飞轮储能系统-电动数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name