一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法与流程

技术特征：
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
，第2段方程为：n＝n
d
(δσ*
a
/δσ)
2m
‑1；(5)通过s
‑
n曲线数据，评估风电机组轮毂的疲劳寿命通过s
‑
n曲线数据，划分危险区间情况：第一危险区间、第二危险区间、第三危险区间、正常工况；根据不同的危险区间做出不同的响应。2.根据权利要求1所述的一种大型风电机组轮毂疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述的四个危险区间有三个不同的响应，具体为：1)或时，系统判定风电机组轮毂疲劳寿命状态位于第一危险区间，发出红色警报信号，并提醒用户及时的停机维修后者更换零部件；2)当或时，风电机组轮毂的疲劳寿命状态位于第二危险区间，当或时，系统位于第三危险区间，当风电机组轮毂的疲劳寿命状态位于第二、第三危险区间的时候，系统会发出黄色警报信号，在继续下一轮的疲劳寿命状态判定的同时，会根据系统其他的板块对风电机组轮毂的运行状态进行进一步的判定，通过风电机组轮毂的振动、噪声、温度信息，如果判定风电机组轮毂处于异常的工作状态，则发出红色警报信号，提醒用户及时的维修，如果处于正常状态，则进行下一轮的判定；3)当或者时，系统处于正常的工作状态，疲劳寿命预测系统对此状态耐受。

技术总结
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


技术研发人员：李颖峰 韩斌 罗涛 赵勇 王新
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.10.20
技术公布日：2022/1/4