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题名基于CLD的风电叶片挥舞疲劳试验寿命预测方法
被引量：1
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作者
冯学斌
王博文
张文伟
邓航
刘鹏辉
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机构
株洲时代新材料科技股份有限公司风电产品事业部
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出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2024年第8期70-74,83,共6页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB3704504)。
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文摘
随着风电叶片长度的不断增加,挥舞疲劳测试时叶片自重和夹具重量对叶片产生的影响已无法忽略。本文以株洲时代新材料科技股份有限公司某90 m级叶片挥舞疲劳试验主梁失效为研究对象,测试了主梁拉挤板在不同应力比情况下的疲劳S-N曲线,基于Goodman等寿命图提出一种新的复合材料疲劳寿命预测方法。通过考虑平均应力对主梁疲劳寿命的影响,文章对比分析理论试验预测损伤及疲劳试验实际损伤,得出两个重要结论:(1)现有不考虑叶片自重的挥舞疲劳试验载荷等效方法已不能反映叶片的实际受载情况;(2)本文提出的考虑均值的Goodman疲劳寿命计算方法能够较准确地预测叶片的疲劳试验寿命。
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关键词
风电叶片
挥舞疲劳
平均应力
疲劳试验
累积损伤
复合材料
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Keywords
wind power blade
flapping fatigue
average stress
fatigue test
cumulative damage
composites
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名基于分段线性均值修正的风电叶片疲劳寿命计算方法
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作者
谢利来
胡聪良
董敏
杨晓辉
刘鹏辉
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机构
北京鉴衡认证中心
株洲时代新材料科技股份有限公司风电产品事业部
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出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2024年第8期62-69,共8页
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基金
国家重点研发计划(2023YFB4202900)。
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文摘
随着风电机组的大型化,疲劳强度设计成为大型风电叶片设计中的最为关键因素之一。目前风电叶片疲劳寿命的计算方法主要采用传统的简化算法,该方法存在诸多的简化与假设,并不能很好地预测风电叶片实际的疲劳损伤,所以需要一种更为合理的疲劳寿命计算方式。本文根据IEC 61400-5中提出的分段线性均值修正的方法,基于Goodman线性均值修正理论,结合多条已知的疲劳S-N曲线,提出了一种适合大型风电叶片疲劳寿命的计算方法。以目前应用较为广泛的玻纤拉挤板作为分析对象,对比分析了线性均值修正与分段线性均值修正两种方法的差异,最后通过对风电叶片实际疲劳试验损伤的分析以及大型风电叶片主梁疲劳强度的分析,得出如下结论:(1)玻纤拉挤板的疲劳性能并不是线性变化,基于单一S-N曲线的线性预测结果与测试结果存在较大误差,玻纤拉挤板更适合采用基于多条S-N曲线的分段线性CLD模型来描述其疲劳性能的变化,且分段线性均值修正疲劳寿命计算方法能更好地预测试验叶片实际疲劳损伤;(2)叶片设计中更应该关注PS侧主梁的疲劳强度,建议采用基于多条疲劳S-N曲线的分段线性均值修正疲劳寿命计算方法对大型风电叶片的疲劳强度进行计算,提高叶片疲劳设计的可靠性。
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关键词
风电叶片
疲劳寿命
均值修正
玻纤拉挤板
分段线性
复合材料
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Keywords
wind turbine blade
fatigue life
mean stress correct
glass fiber pultrusion plate
piecewise linear
composites
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名基于全尺寸试验的百米级叶片极限失效分析
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作者
赵建刚
王博文
张文伟
冯学斌
邓航
刘鹏辉
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机构
株洲时代新材料科技股份有限公司风电产品事业部
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出处
《太阳能学报》
北大核心
2025年第8期33-38,共6页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB3704504)。
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文摘
为研究百米级风电叶片在组合极限载荷下的损伤响应,对时代新材TMT90 m+叶片进行全尺寸极限承载力测试。通过试验监测、应变数据分析以及非线性有限元仿真对叶片的失效机理进行研究。结果表明结构非线性、材料非线性导致叶片局部区域在承载高水平载荷时出现应力集中,进而促使局部屈曲的产生,个别区域的提前失效加速了局部屈曲对局部刚度及稳定性的削弱,从而导致叶片最终的断裂失效。
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关键词
风电叶片
复合材料
有限元分析
全尺寸试验
局部屈曲
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Keywords
wind turbine blades
composite material
finite element analysis
full-scale test
local buckling
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分类号
TM315
[电气工程—电机]
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