风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法技术

技术编号:46576951 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:19
本发明专利技术公开了一种风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,属于发电机部件疲劳分析与剩余寿命计算领域。本发明专利技术包括:基于有限元方法计算六组正交单位载荷下的全域应力场,采用神经网络建立实时载荷与应力修正系数的非线性映射关系,通过线性应力叠加与神经网络修正系数实时快速计算高精度应力场,在关键部件易损区域提取特征应力分量构建组合等效应力强度因子,基于改进的Paris公式建立裂纹扩展速率模型,采用定步长数值积分计算裂纹扩展疲劳寿命。该方法可用于风力发电机组传动链齿轮箱轴系、轴承座连接件等关键部件的缺陷演化分析及裂纹扩展疲劳寿命计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机部件疲劳分析与剩余寿命计算领域,尤其涉及一种风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法


技术介绍

1、风力发电机组是将风能转化为电能的核心装备,其长期可靠运行对保障能源供应至关重要。传动链作为传递风轮扭矩、实现转速变换的关键子系统,包含主轴、齿轮箱轴系、轴承座连接件等复杂结构件,长期承受随机风载、重力、离心力等多种交变载荷。其中,主轴、齿轮箱轴系等关键部件结构复杂,存在轴肩、卸载槽、花键等易导致应力集中的几何特征,极易萌生疲劳裂纹并在交变载荷作用下扩展,是导致传动链乃至整机失效的主要原因之一。因此,建立准确的裂纹扩展疲劳寿命预测方法,对传动链关键部件进行损伤容限设计和视情维护,具有重要的工程意义和经济价值。

2、目前,针对风力发电机组传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测,主要依赖于基于损伤容限理论的方法。传统方法通常需要获取长期全工况载荷谱,通过雨流计数法进行载荷统计与等效,并利用扩展有限元法(xfem)或子模型技术计算裂纹尖端应力强度因子(sif)。虽然该方法体系较为成熟,但在实际应用中面临显著挑战:(1)计算成本高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤S1包括:

3.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤S2包括:构建全连接神经网络预测架构,网络输入为实际载荷,网络输出为非线性修正参数。

4.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

5.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测...

【技术特征摘要】

1.一种风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤s1包括:

3.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤s2包括:构建全连接神经网络预测架构,网络输入为实际载荷,网络输出为非线性修正参数。

4.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤s3包括:

5.根据权利要求1所述的风力发电机传动链关键部件裂纹扩展疲劳寿命预测方法,其特征在于,所述步骤s4包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:王立闻胡伟飞廖家乐陈旭东赵峰鄢继铨张桐舟方健豪江宇飞焦清谭建荣
申请(专利权)人:东方电气长三角杭州创新研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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