CN112115626B 一种风电机组叶片疲劳寿命预测方法和装置 （中国电力科学研究院有限公司）

一种风电机组叶片疲劳寿命预测方法和装置本发明提供一种风电机组叶片疲劳寿命预计算叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最叶片疲劳剩余强度系数对叶片的疲劳寿命进行由于考虑了叶片单位载荷作用下各截面段产生的最大应变，提高了预测结果准确性和预测精2利用预先构建的叶片有限元模型计算叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算叶片疲基于叶片疲劳剩余强度系数对叶片的疲劳寿采用三维软件建立叶片三维模型，并通过铺层软件将叶片的铺层信采用壳单元将叶片三维模型进行网格划分，并通过有限元软件对得到所述基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算叶片疲劳剩余强度系基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶基于马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应变的基于叶片的许用载荷循环次数计算载荷对叶所述马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应变的为叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应35.一种用于如权利要求1所述的风电机组叶片疲劳寿命预测方法的预测装置，其特征第一计算模块，用于利用预先构建的叶片有限元模型计算叶第二计算模块，用于基于叶片在单位载荷作用下各截面段产采用三维软件建立叶片三维模型，并通过铺层软件将叶片的铺层信采用壳单元将叶片三维模型进行网格划分，并通过有限元软件对得到4[0002]风电机组是将风能有效转化为电能的大型设备，认证标准规定的设计寿命为20为重要的部件有必要对叶片的疲劳寿命进行[0006]利用预先构建的叶片有限元模型计算叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最[0007]基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算叶片疲劳剩余强度系5[0013]所述基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算叶片疲劳剩余强[0015]基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片[0016]基于马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应[0019]所述马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应荷幅值对应的叶片应变的幅值，Pm为马可夫矩阵中载荷均值，Pamp为马可夫矩阵中载荷幅[0025]式中，N为叶片的许用载荷循环次数，m为叶片应变-许用载荷循环次数曲线的斜6劳寿命进行预测，采用叶片有限元模型得到叶片单位载荷作用下各截面段产生的最大应[0043]本发明基于叶片有限元模型得到叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应7[0058]基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算叶片疲劳剩余强度系[0059]采用载荷计算软件计算叶片疲劳载荷马可夫矩阵；本发明实施例1采用的载荷计[0060]基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片[0061]基于马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应[0066]所述马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应荷幅值对应的叶片应变的幅值，Pm为马可夫矩阵中载荷均值，Pamp为马可夫矩阵中载荷幅荷(本发明实施例1取摆振方向单位载荷Mx＝1N.m)作用下各截面段产生最大应变以及叶片在挥舞方向单位载荷(本发明实施例1取挥舞方向单位载荷My＝1N.m)作用下各截面段产生[0072]式中，N为叶片的许用载荷循环次数，m为叶片应变-许用载荷循环次数曲线的斜[0074]基于叶片的许用载荷循环次数，并采用累计损伤法计算8[0090]基于叶片在单位载荷作用下各截面段产生的最大应变计算马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片[0091]基于马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应[0094]第二计算模块按下式计算马可夫矩阵中载荷均值对应的叶片应变的均值以及载荷幅值对应的叶片应变的幅值，Pm为马可夫矩阵中载荷均值，Pamp为马可夫矩阵中载荷幅9[0100]式中，N为叶片的许用载荷循环次数，m为叶片应变-许用载荷循环次数曲线的斜[0108]为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定[0111]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方