[發明專利]疲勞損傷確定方法以及疲勞損傷確定裝置

有效

• 申請號: 201611261720.9
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108268675B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 劉朝豐;楚小超;馬武福
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 彭瓊

1.一種風力發電機組的塔架焊縫疲勞損傷確定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取焊縫的初始等效疲勞載荷，并根據所述焊縫所處的初始截面高度和所述初始等效疲勞載荷求出擬合函數的擬合參數；

通過下述式(1)，計算檢測位置的等效疲勞載荷，

式中，ΔM是等效疲勞載荷，M是疲勞載荷，N是應力循環次數；

以拐點為基準，將SN曲線分為左段和右段；

獲取SN曲線的左段處的焊縫的疲勞載荷，并將SN曲線斜率的倒數設定為第一預定值，由此求出SN曲線的左段擬合參數，并且，獲取SN曲線的右段處的焊縫的疲勞載荷，并將SN曲線斜率的倒數設定為第二預定值，由此求出SN曲線的右段擬合參數；

根據所述檢測位置的截面高度和左段擬合參數，計算所述檢測位置的左等效疲勞載荷，并且，根據所述檢測位置的截面高度和右段擬合參數，計算所述檢測位置的右等效疲勞載荷；

根據所述左等效疲勞載荷，計算所述檢測位置的左累積疲勞損傷值，并且，根據所述右等效疲勞載荷，計算所述檢測位置的右累積疲勞損傷值；

相加左累積疲勞損傷值和右累積疲勞損傷值，得到累積疲勞損傷值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據所述累積疲勞損傷值，確定所述塔架的主體的所述檢測位置的疲勞損傷程度。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述擬合函數是二次函數。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，

塔架截面的抗彎模量通過如下式(4)表示，

W＝π*[d⁴-(d-2t)⁴]/(32*d)……(4)

式中，W為所述塔架截面的抗彎模量，d為塔筒的外徑，t為筒壁厚度。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

通過如下式(5)獲得應力變化范圍，

Δσ＝ΔM/W……(5)

式中，Δσ表示應力變化范圍，ΔM表示等效疲勞載荷，W表示塔架截面的抗彎模量。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，

通過如下式(6)計算累積疲勞損傷值，

式中，D表示累積疲勞損傷值；N_i表示馬爾科夫矩陣中第i個應力區間的應力循環次數，Δσ_i表示馬爾科夫矩陣中第i個應力區間的應力變化范圍，Δσ_D表示部件材料SN曲線拐點對應的應力變化范圍，N_D表示SN曲線拐點對應的應力循環次數，γ_M表示材料分項系數，S_cf表示應力集中系數，n_F表示應力區間數，m表示SN曲線斜率的倒數，其中，如果沒有應力集中效應，S_cf＝1.0。