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题名风力机结构的实时疲劳损伤预测方法
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作者
赵艳
孙硕程
王新武
布欣
李晓露
陈枫
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机构
洛阳理工学院土木工程学院
洛阳理工学院河南省新型土木工程结构国际联合实验室
洛阳理工学院河南省装配式建筑结构工程技术研究中心
运达能源科技集团股份有限公司
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出处
《太阳能学报》
北大核心
2025年第10期655-662,共8页
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基金
河南省科技攻关项目(242102320188,242102320318,242102321008)
河南省高等学校重点科研项目(24A560013)。
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文摘
为掌握风力机塔架实际消耗的疲劳损伤,基于振动监测对风力机进行疲劳评估至关重要。对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,基于雨流计数法提出实时预测疲劳损伤的新方法。该方法通过将过去无法形成完整循环的残波和新测量的应力数据串联,预测当前的损伤,并将新的残波储存,继续和后续测量应力结合,实时计算风力机的疲劳损伤。使用该方法得到的疲劳损伤和将已知数据作为连续序列得到的结果完全相同,证明了该方法的准确性。同时,该方法只需储存历史数据的残波即可,占用的内存更少,这为风力机结构疲劳损伤的在线实时预测提供了解决方案。
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关键词
风力机
监测
疲劳损伤
寿命预测
残波串联法
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Keywords
wind turbines
monitoring
fatigue damage
fatigue life prediction
residue concatenation methodology
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TH82
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名基于应变监测的风力机疲劳损伤影响因素分析
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作者
赵艳
孙硕程
王新武
赵思钊
布欣
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机构
洛阳理工学院智能建造与土木工程学院
洛阳理工学院河南省新型土木工程结构国际联合实验室
洛阳理工学院河南省装配式建筑结构工程技术研究中心
中国石油大学储运与建筑工程学院
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出处
《可再生能源》
北大核心
2025年第10期1353-1360,共8页
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基金
河南省高等学校重点科研项目(24A560013)
河南省科技攻关项目(242102320188,242102320318,242102321008)。
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文摘
疲劳损伤是决定风力机寿命的关键因素,可以通过应变监测开展风力机结构的疲劳损伤机理研究。在应用疲劳评估方法之前,须要了解影响疲劳损伤的因素,并在后续疲劳损伤计算时进行合理的考虑。文章基于1.5 MW风力机塔底应变的监测数据,对影响疲劳损伤结果的S-N曲线、平均应力修正、计算时窗长度等因素进行具体研究。结果表明:不同S-N曲线计算的疲劳总损伤相差较大,对于低应力范围的风力机,采用DNVGL和ABS规范中的S-N曲线计算损伤更为合理;而平均应力修正与否对该监测风力机疲劳损伤的影响并不大;此外,采用不同计算时窗长度得到的疲劳损伤差异很大,当计算时窗为10 min时,损伤结果的误差高达20.7%。为此,文章引入残波串联法对雨流计数的残余数据进行处理,经计算验证,残波串联法能完全消除计算时窗长度引起的误差,提高疲劳损伤计算结果的准确性。
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关键词
风力机
疲劳损伤
S-N曲线
计算时窗长度
残波串联法
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Keywords
wind turbine
fatigue damage
S-N curve
window length
residue concatenation methodology
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分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名过渡循环对风力机疲劳评估的影响及修正
被引量：2
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作者
赵艳
杨哲
王新武
李晓露
陈枫
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机构
洛阳理工学院土木工程学院
洛阳理工学院河南省新型土木工程结构国际联合实验室
洛阳理工学院河南省装配式建筑结构工程技术研究中心
浙江运达风电股份有限公司
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期241-246,275,共7页
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基金
国家自然科学基金(51779224)
河南省科技攻关项目(212102310978,222102320376,222102320114)
河南省高等学校重点科研项目(24A560013)。
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文摘
随着风力机的装机容量和尺寸的不断增大,其运行环境更为复杂,疲劳问题突出,需要准确预测风力机结构遭受的实际疲劳损伤。通过对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,研究了不同方法在处理雨流计数后残余数据点问题上的准确性。首先,通过采用不同的计算时窗,分析过渡循环对疲劳损伤的影响,选择的计算时窗越短,得到的疲劳损伤误差越大,当计算时窗为10 min时,误差达到了20.7%。然后,使用残波串联法处理残余数据点,此时选择不同的计算时窗得到的损伤值均与将监测时段内所有数据作为连续序列得到的结果相同,证明了该方法在处理雨流残余数据时的准确性。该成果为风力机结构疲劳损伤在线预测提供了解决方法,可以更加准确的得到构件的实时损伤。
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关键词
风力机
疲劳损伤
雨流计数法
残波
过渡循环
残波串联法
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Keywords
wind turbine
fatigue damage
rain-flow counting method
residue wave
transition cycle
residue wave series method
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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