MW級直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機葉片載荷分析及疲勞壽命估算.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機葉片載荷分析，是在葉片所受載荷較為復(fù)雜的情況下，找到載荷的計算方法及其載荷的分布規(guī)律，進而能夠為葉片的強度分析及疲勞分析做準備;葉片強度分析，在建立了其三維模型后，利用實際測得的載荷數(shù)據(jù)，在有限元軟件中進行強度分析，獲得應(yīng)力數(shù)據(jù)為疲勞壽命估算提供了所需的數(shù)據(jù);疲勞分析，是根據(jù)實際測量的載荷數(shù)據(jù)獲得應(yīng)力數(shù)據(jù)并結(jié)合葉片材料的疲勞壽命曲線（S-N曲線），從而估算出葉片的疲勞壽命。目前還沒有能夠準確估算出葉片疲勞壽命的估算方法，其受實

2、際疲勞應(yīng)力譜難以獲得、沒有準確的葉片材料S-N曲線公式等因素的制約。
　　本文針對以上問題，以MW級直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機葉片為研究對象，搭建載荷測試系統(tǒng)，實際測量獲得兩周左右的風(fēng)力發(fā)電機上的載荷數(shù)據(jù)，并將載荷數(shù)據(jù)處理成后續(xù)分析可利用的形式;通過專業(yè)翼型數(shù)據(jù)庫軟件Profili提取出翼型數(shù)據(jù)，根據(jù)這些翼型數(shù)據(jù)在Pro/E中建立葉片的三維模型，解決葉片模型建立困難的問題;利用ANSYS Workbench對葉片進行強度分析，將處理好載荷數(shù)據(jù)

3、導(dǎo)入Workbench中，解決了實際載荷數(shù)據(jù)量大、加載困難等問題。在研究葉片的載荷分布時，由于分布參數(shù)估計的復(fù)雜性，提出了將相關(guān)系數(shù)優(yōu)化法和極大似然估計法聯(lián)合運用的方法來估計出載荷分布的參數(shù)，并利用柯爾莫戈洛夫檢驗法檢驗驗證了該法估計出的參數(shù)值精度更高，更符合實際。對風(fēng)力發(fā)電機葉片進行疲勞壽命估算時，由于ANSYS Workbench強度分析所獲得的應(yīng)力同原載荷數(shù)據(jù)一樣隨機性較大，需要先對其進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計處理后才能運用計數(shù)法對應(yīng)力數(shù)