随机载荷下风电叶片疲劳寿命及可靠性试验评估

发布时间：2021-03-06 15:17

　　为对随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命及可靠性进行预测与评估,首先基于Miner累积损伤理论及全概率公式,推导出随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命预测模型;然后根据寿命等效原则（即随机载荷下的疲劳寿命与恒幅载荷下的疲劳寿命相等）提出了随机载荷下风电叶片疲劳可靠性评估的等效应力试验法;最后通过风电叶片复合材料的疲劳试验数据对本文方法的有效性进行验证.结果表明:本文方法能够有效预测与评估风电叶片复合材料的疲劳寿命及可靠性,为随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命预测及可靠性试验评估提供理论依据. 

【文章来源】：兰州理工大学学报. 2019,45(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１单向碳／环氧复合材料试样动态可靠度曲线Ｆｉｇ．１Ｄｙｎａｍｉｃｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｃｕｒｖｅｏｆｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎ／

图２随机应力概率分布Ｆｉｇ．２ＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒａｎｄｏｍｓｔｒｅｓｓＮ＊＝６．００５７×１０２４，试验所需的恒幅等效应力Ｓｅｑ＝４７．７ＭＰａ．以上算例以单向碳／环氧复合材料试样为例，仅对服从正态分布的随机应力作用下其疲劳寿命及可靠性试验评估方法进行了阐述．事实上，对于服从任意分布的随机载荷，该方法同样适用．例如，在实际服役过程中，若测得的随机应力分别服从指数分布、对数正态分布和Ｗｅｉｂｕｌｌ分布时，利用上述方法同样可计算得到单向碳／环氧复合材料试样的疲劳寿命Ｎ＊与试验所用的恒幅等效应力Ｓｅｑ，见表３．表３不同应力分布下的疲劳寿命及等效应力Ｔａｂ．３Ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒｅｓｓｕｎｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ随机应力分布／ＭＰａ疲劳寿命Ｎ＊／（×１０３）等效应力Ｓｅｑ／ＭＰａ指数分布Ｅ（λ＝７５）２６８．２４５６６对数正态分布ＮＬ（μ＝５５０，σ＝２５）３３６．１７５５９Ｗｅｉｂｕｌｌ分布Ｗ（α＝１０，β＝０．５，θ＝１００）１２．４８６７２由表３可知，在上述三种不同分布类型的随机应力作用下，单向碳／环氧复合材料试样的疲劳寿命分别为２６８．２４×１０３、３３６．１７×１０３、１２．４８４×１０３．在不具备随机疲劳试验的条件下，若要对这三种随机应力作用下单向碳／环氧复合材料试样的疲劳寿命及可靠性进行

【参考文献】：
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本文编号：3067324