一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法技术

一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法，步骤为：利用有限元来计算轮毂疲劳损伤，建立有限元分析模型，通过疲劳软件计算得到轮毂疲劳损伤值D；应用疲劳载荷分量谱和单位载荷分量有限元静强度计算结果，进行线性插值和通道合并处理，得到应力谱；根据应力谱设置S－N曲线，通过S

【技术实现步骤摘要】
一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法


[0001]本专利技术涉及轮毂疲劳寿命预测
,尤其涉及一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法。

技术介绍

[0002]多轴疲劳是指多向应力或应变作用下的疲劳，也称复合疲劳。在多轴疲劳研究中，目前多数做法是将多轴疲劳损伤等效成单轴损伤的形式，然后再应用单轴疲劳理论来计算复杂的多轴疲劳问题。按照这种思路，提出了常见的基于单轴疲劳理论的经验或半经验的多轴疲劳损伤模型，并根据具体的载荷情况确定合适的多轴疲劳损伤参数和模型，对承受复杂载荷工况的机械零部件的设计具有理论和实际意义。
[0003]风力发电机组大型铸件承受复杂的多轴比例与多轴非比例交互循环载荷的作用，例如：轮毂、机架、主轴承座等。其中轮毂最具有代表性，它直接与叶片相连接，其主要功能是将叶片产生的空气动力载荷传递给主轴和齿轮箱，最终使发电机发电。该零件还必须满足与机组相同的20年的使用寿命，是风电机组可靠性要求最高的关键部件之一。关于轮毂，由于直接承受最复杂的风力载荷，遭受周期性载荷和随机性载荷的综合作用，载荷具有复杂性；从结构方面看，对于现代的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用有限元来计算轮毂疲劳损伤，建立有限元分析模型在风力发电机叶根处建立叶根坐标系，在叶根中心建立节点并转换到对应叶根坐标系下，在各叶根节点上施加各叶根坐标系下各自由度方向上的单位载荷；(2)疲劳载荷分析及单位载荷计算叶片的叶根承受叶根坐标系下的力和力矩各方向的载荷，应用单位载荷计算轮毂的应力结果，然后将其导入疲劳分析软件Fatigue，通过疲劳软件计算得到轮毂疲劳损伤值D；(3)疲劳应力谱应用疲劳载荷分量谱和单位载荷分量有限元静强度计算结果，进行线性插值和通道合并处理，得到应力谱，具体公式为：式中：σ
ij
(t)是应力谱，k是载荷分量数，P
k(t)
是载荷分量谱，σ
ij,k,static
是单位载荷分量静强度计算应力，S
f,k
，O
f,k
，D
f,k
分别是比例因子、平移因子、缩放因子；(4)S－N曲线设置根据应力谱设置S－N曲线，S－N曲线的第1段曲线方程为：N＝N
D
(Δσ*
A
/Δσ)
m
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖峰，韩斌，罗涛，赵勇，王新，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：