随着风力发电技术的快速发展,长叶片风力机已经成为陆上和海上风电机组发展趋势,进而对叶片吊装的安全性和经济性要求越来越高。分片吊装方案比传统的两叶片、三叶片吊装方法经济性高,但国内应用较少。本文以某大型风力发电机组的叶片吊装为研究对象,研究了叶片吊装工况下叶根联接计算基本理论和叶根联接强度影响因素,并对关键零部件进行了安全校核分析及优化,为大型风电机组叶片吊装提供了解决思路,具有较高工程应用价值和理论意义。本文研究的主要内容包括:(1)叶片吊装工况下叶根联接计算基本理论。研究了吊装工况下叶根联接外载荷分析理论-叶素动量理论、VDI2230高强度螺栓联接理论、轴承接触理论,为后续的建模仿真及模型验证提供理论依据。(2)吊装工况下轮毂-变桨轴承-叶根联接结构分析建模技术。根据叶片吊装工况载荷特点、螺栓联接时螺纹副的力学特性,应用有限元分析技术,采用梁等效法,模拟轴承与叶片、轮毂的螺栓联接;通过对比分析四点支撑变桨轴承的多种建模方法,探讨兼顾计算效率的吊装工况轮毂-变桨轴承-叶根联接结构分析技术。(3)分析吊装工况下关键部件螺栓联结强度。在初始吊装条件下,对联接强度进行分析,得到螺栓应力分布图、轴承螺栓孔风力分布图、叶根螺栓间隙图及轮毂应力分布图,并通过螺栓及轴承的工程计算与有限元分析结果对比验证,研究建模的准确性,为后续分析及优化奠定了基础。(4)研究螺栓预紧力对叶根联接强度的影响。研究了不同预紧力作用下叶根联接强度,获得满足叶片吊装摘钩条件的预紧力范围。(5)研究轮毂工艺孔分布对联接强度的影响。分析了不同轮毂工艺孔的分布对叶根联接强度的影响,同时分析了不同轮毂工艺孔的分布与安装时间关系。最后在满足吊装摘钩安全条件为前提下,优化了轮毂工艺孔分布,确定了满足摘钩条件的螺栓分布。