基于POT极值理论的风力发电机组载荷测试分析与应用

针对传统风力发电机组叶片的载荷测试以及寿命预测分析的效率问题,设计了一种新型风力发电机组叶片载荷测试系统,利用POT极值理论结合GPD分布和威布尔分布对载荷谱进行外推,为疲劳检测提供可靠的极值载荷信息,并选用Miner线性累积损伤理论对构件进行寿命预测。最后利用FAMOS软件与传统测试方法进行对比,不但保证了测试的准确性,更使载荷分析与寿命预测的效率得到了提高。     

基于风力发电机组载荷测试的设计载荷验证

根据风力发电机组型式认证及试验相关要求,介绍了一种应用风力发电机组载荷测试方法对仿真设计进行验证的实例。结合实际测试的外部条件,如风速、风向、温度、气压等以及风力发电机组本身的电气模型,运用BLADED软件进行计算与仿真,得到启机、正常停机、脱网、超速等不同工况下的载荷仿真结果。通过仿真结果与测试结果的对比,验证风力发电机组的设计载荷。同时,通过比较20年疲劳载荷谱,可以对风力发电机组的使用寿命与安全性进行确认,该研究对于优化风力发电机组的载荷设计具有重要意义。     

MW级风力发电机组载荷测试方法研究

风力发电机组塔筒屈曲、叶片折断的主要原因是风力发电机组的实际载荷过大、疲劳强度不够等。为了避免此类情况发生,需要对风力发电机组的载荷情况进行测试。风力发电机组载荷测试是风力发电机组型式试验之一。风力发电机组各个部件的载荷直接影响到风电机组的寿命与安全。载荷测试可以让风电机组制造商与风电场运营商了解风力发电机组在不同的载荷工况下各个部件的结构响应情况。基于IEC 61400-13标准,介绍了一种风力发电机组载荷测试方法,并给出了部分测试结果。测试结果表明,该测试方法的精度可以满足相关标准的要求。     

风力发电机组部件疲劳损伤预估及在线预测应用研究北大核心CSCD

由于振动或者外部自然环境的影响,风力发电机组在运行过程中所承受的载荷不确定,导致风力发电机组疲劳问题很复杂。文章基于雨流计数法和Palmgren-Miner线性累积损伤理论,对在役机组各部件的疲劳损伤预估计算。结合机组实际运行数据和部件疲劳损伤的预估值,采用神经网络算法和K-Fold算法建立预测模型,利用该模型可有效预测同一风场其他非标杆机组的部件损伤。结果表明,疲劳损伤的预测误差精度可控制在3%以内,为及时调整相关控制参数和控制策略提供了可靠的依据,进而保证机组运行的稳定性,使风机达到最佳的疲劳寿命。     

加速热疲劳试验条件下内燃机受热件寿命的修正计算

本通过对低循环蠕变、高频载荷对为和低频疲劳的影响以及内燃机载荷谱对热疲劳寿命影响的研究，修正了无发动机加速热疲劳试验台的试验数据，并给出了实际内燃受热件寿命试验估算的修正公式。     

风波联合作用下的风力机塔架疲劳特性分析

研究了海上风力机圆筒型塔架在随机风载荷和波浪载荷作用下的动力响应数值分析方法;建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的混泥土塔架安全寿命估计方法.应用线性波理论仿真非规则的海浪,分析作用在圆筒型塔架上的波浪载荷.通过坐标变换,将二维线性波理论扩展为三维线性波理论,建立了波浪力的分析计算模型;用有限元数值分析方法,求解了塔架在风波联合作用下的位移、速度、加速度以及应力响应等;用雨流计数法统计循环参量,将工作循环应力水平等寿命转换成对称循环下疲劳载荷谱,分析了变幅载荷谱下塔架的疲劳损伤及疲劳寿命.算例表明:该文的工作为海上风力机系统气动弹性分析、风力机塔架振动分析和疲劳寿命分析等提供了实用的分析方法.     

风波联合作用下5MW海上风力机的疲劳载荷特性分析

海上风力机在风和波浪的联合作用下运行,受到风、波浪等产生的随机交变载荷作用,在设计寿命期间要受到超过108的载荷循环,风力机疲劳荷载特性是风力机设计的重要问题。文章以NREL 5 MW单桩式海上风力机为研究对象,采用IEC标准中Kaimal谱模拟风况、莫里森公式模拟海浪,建立海上风力机的动态模型,应用FAST软件研究风力发电机组在IEC疲劳工况下,正常发电、发电出现脱网故障、启动、正常停机的荷载特性,得到叶片、塔筒上的载荷分布等,研究风力机叶片、塔筒载荷变化规律,为风力机结构疲劳寿命损耗估算、优化设计提供可靠依据。     

兆瓦级风力机液压变桨执行机构疲劳寿命分析

文章建立液压变桨执行机构有限元模型,通过静力学分析得到液压缸与活塞杆的应力分布结果,动力学分析得到液压缸与活塞杆的疲劳载荷谱,将静力学、动力学分析结果及修正后的液压缸及活塞杆材料S-N曲线导入到MSC.Fatigue软件得到风力机液压变桨执行机构疲劳寿命云图。在此基础上,对一台2 MW风力机液压变桨执行机构,对比分析材料及载荷频率改变对液压变桨执行机构疲劳寿命的影响程度,并对液压缸与活塞杆最易受损位置进行了结构优化。研究结果表明,对液压变桨执行机构的设计,尤其在提高液压变桨执行机构甚至风力机整机疲劳寿命方面具有重要指导意义。     

风力机疲劳载荷谱的编制方法研究

对风力机疲劳载荷谱的编制方法进行了研究,分析了风力机零部件疲劳载荷的时间历程特性,研究了风力机所受疲劳载荷的特性及循环计数统计方法,并建立了一种较为适合的疲劳载荷谱编制方法——按工况编制疲劳载荷谱法,为风力机的疲劳寿命预估、结构疲劳设计等提供了必要的载荷依据。     

风电机组齿轮箱行星架疲劳寿命分析

文章介绍了风电机组传动系统结构和布置形式,应用Solidworks建立传动系统模型,对机组进行全工况载荷测试。分析行星架受力情况和运行状态,应用Workbench对行星架进行单位载荷静力学分析,并依据疲劳积累损伤理论及应用Fe-safe对行星架进行疲劳寿命分析,将分析结果进行后处理,得到行星架疲劳寿命云图及其剩余循环次数。最后分析了行星架疲劳失效主要原因,建立了行星架健康管理档案。