風(fēng)電機(jī)組是將風(fēng)能有用轉(zhuǎn)化為電能的大型設(shè)備,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計壽命為20年。顯而易見,風(fēng)電機(jī)組的委靡壽命分析至關(guān)緊張。
風(fēng)電機(jī)組的委靡壽命分析重要分為兩大類:線性委靡和非線性委靡。
線性委靡指在零部件應(yīng)力大小隨外載大小線性轉(zhuǎn)變的條件下由載荷時間序列導(dǎo)致的委靡。此類委靡分析可通過專業(yè)的委靡分析軟件,如nCode、FE-Safe等來分析委靡壽命?;炻毼隽鞒倘缦拢?br />
1、通過有限元分析軟件獲得單位載荷分量作用下零件的應(yīng)力效果并保存為文件;2、將獲得的多個應(yīng)力效果文件導(dǎo)入專業(yè)委靡分析軟件;3、將多個載荷分量時間序列導(dǎo)入專業(yè)委靡分析軟件;4、在專業(yè)委靡分析軟件中設(shè)置高周委靡SN曲線;5、提交計算,獲得零件的委靡壽命效果。
非線性委靡指在零部件應(yīng)力大小隨外載大小非線性轉(zhuǎn)變的條件下由載荷時間序列導(dǎo)致的委靡。專業(yè)的委靡分析軟件基于線性委靡假設(shè),故此類委靡分析無專業(yè)軟件可用。但可自行計算應(yīng)力時間序列,并做雨流計數(shù),再行使委靡損傷累積法則統(tǒng)計委靡壽命。基天職析流程如下(以輪轂和葉片連接螺栓為例):
1、從各個有限元工況的分析效果中,針對每個螺栓,提取合成彎矩大小和方向?qū)β菟▊孛妫拷菁y旋合部位的截面)應(yīng)力的三個影響矩陣(螺栓采用梁單元模仿,可提取x向的軸向應(yīng)力及y、z向的彎曲應(yīng)力);2、將合成彎矩大小和方向的時間序列在三個影響矩陣的基礎(chǔ)上分別進(jìn)行二維插值,得到每個螺栓傷害截面上的三個應(yīng)力時間序列;3、依據(jù)三個應(yīng)力時間序列,采用三角插值公式計算每個螺栓傷害截面圓上每隔30°的點(diǎn)(12個)的應(yīng)力時間序列;4、針對每個螺栓,對以上12個點(diǎn)的應(yīng)力時間序列依次進(jìn)行雨流計數(shù),記錄各個循環(huán)的應(yīng)力范圍,根據(jù)GL標(biāo)準(zhǔn)計算螺栓的委靡等級,根據(jù)Eurocode3-1-9選取SN曲線,依次統(tǒng)計各個點(diǎn)的年損傷值,將12個點(diǎn)中的最大年損傷值定為該螺栓的年損傷值。
