兆瓦級風電機組葉片疲勞壽命的預測方法研究.pdf

1、本課題依托寧夏回族自治區(qū)科技攻關項目（413-0189）。
　　風能的主要利用方式是通過風力發(fā)電機將其轉化為電能，風力機主要有垂直軸式和水平軸式兩大類。作為主流的大型水平軸式風力機，一般由葉片、輪轂、機艙、發(fā)電機和塔架等部件組成。葉片是風力機能量轉化過程的關鍵部件，由葉片和輪轂構成的風輪是能量捕獲機構，將風能轉變?yōu)闄C械能;同時，葉片是風力機主要的承受載荷的部件，對整個風力機的正常運行有著至關重要的作用。因此，葉片的疲勞分析及壽命的

2、預測具有重大的意義。
　　論文作者首先在查閱大量國內外關于研究風電機組葉片疲勞失效的文獻的基礎上，整理出葉片疲勞壽命預測的技術路線。為之后改進壽命預測方法做好準備。
　　然后，運用風的威布爾分布函數(shù)，計算出各風速段的年度分布時長，得到各風速段葉片全年運行過程的循環(huán)次數(shù);利用GH Bladed軟件建立風電機組整體模型，選取湍流風，模擬運行工況，計算分析葉片載荷。獲得了葉片疲勞分析數(shù)據，為預測葉片疲勞壽命奠定基礎。
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3、后，采取了一種簡潔、明了的葉片三維建模方法，基于有限元軟件ANSYS直接建立了葉片三維實體模型，避免了諸如建模軟件與有限元軟件格式需要轉換等問題，并對葉片進行疲勞分析，預測其疲勞壽命。以上就完成了其中一種預測疲勞壽命方法的探索。
　　最后，探索另外一種預測疲勞壽命方法。結合邁因納線性累積損傷法則，提出一種全新的疲勞壽命預測方法，旨在減小結果的誤差值。擬合葉片風速應力多項式曲線，推導得疲勞壽命計算式，借助MATLAB運算，預測葉片疲