[發明專利]確定風電機組的塔架環焊縫的疲勞損傷的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810965358.6
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN110895621B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王秀文;張新剛;李榮富
• 申請（專利權）人: 江蘇金風軟件技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張川緒;王兆賡

1.一種確定風電機組的塔架環焊縫的疲勞損傷的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

計算單元，被配置為計算塔架環焊縫的截面在不同方向的預定單位載荷作用下的應力；

提取單元，被配置為提取預定工況下的所述不同方向中的每個方向上的疲勞時序載荷；

投影單元，被配置為將每個方向上的疲勞時序載荷在塔架圓周方向上進行投影，以得到與每個方向上的疲勞時序載荷對應的投影序列載荷；

通道合并單元，被配置為對所述應力和所述投影序列載荷進行通道合并，確定相同方向的應力和投影序列載荷的乘積，將所述不同方向的乘積相加，以得到應力時間歷程；

確定單元，被配置為基于所述應力時間歷程和預定載荷工況頻率表確定塔架環焊縫的截面在塔架圓周方向上的疲勞損傷。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不同方向的預定單位載荷包括：塔架坐標系的X軸、Y軸和Z軸方向的單位載荷，

其中，計算單元還被配置為：

將X軸方向的單位彎矩載荷與X軸方向的抗彎截面系數相除，并將相除的結果確定為在X軸方向的單位載荷作用下的第一應力；

和/或，將Y軸方向的單位彎矩載荷與Y軸方向的抗彎截面系數相除，并將相除的結果確定為在Y軸方向的單位載荷作用下的第二應力；

和/或，將Z軸方向的單位力載荷與所述塔架環焊縫的截面面積相除，并將相除的結果確定為在Z軸方向的單位載荷作用下的第三應力。

3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，投影單元還被配置為：

將任一時刻的Y軸的疲勞時序載荷與在塔架圓周方向上的預定投影角度的正弦值相乘的結果和所述任一時刻的X軸的疲勞時序載荷與所述預定投影角度的余弦值相乘的結果相加，以得到在所述任一時刻的X軸投影載荷；

將預定時間段內的各個時刻的X軸投影載荷確定為與X軸的疲勞時序載荷對應的第一投影序列載荷；

和/或，將所述任一時刻的Y軸的疲勞時序載荷與所述預定投影角度的余弦值相乘的結果和所述任一時刻的X軸的疲勞時序載荷與所述預定投影角度的正弦值相乘的結果相減，以得到在所述任一時刻的Y軸投影載荷；

將所述預定時間段內的各個時刻的Y軸投影載荷確定為與Y軸的疲勞時序載荷對應的第二投影序列載荷；

和/或，將所述任一時刻的Z軸的疲勞時序載荷作為在所述任一時刻的Z軸投影載荷；

將所述預定時間段內的各個時刻的Z軸投影載荷確定為與Z軸的疲勞時序載荷對應的第三投影序列載荷。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，通道合并單元還被配置為：

將所述第一應力與所述第一投影序列載荷相乘的結果、所述第二應力與所述第二投影序列載荷相乘的結果、以及所述第三應力和所述第三投影序列載荷相乘的結果相加，以得到所述應力時間歷程。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，確定單元還被配置為：

對所述應力時間歷程和預定載荷工況頻率表進行雨流統計計算，以得到雨流計算結果；

使用所述雨流計算結果和預定應力-壽命曲線，確定塔架環焊縫的截面在塔架圓周方向上的疲勞損傷。

6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述雨流計算結果包括：應力區間數、應力對應循環次數和應力變化范圍。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，確定單元還被配置為：

通過將所述疲勞損傷設置為1來計算疲勞強度安全系數。