[发明专利]疲劳损伤确定方法以及疲劳损伤确定装置

权利要求书

1.一种风力发电机组的塔架焊缝疲劳损伤确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取焊缝的初始等效疲劳载荷，并根据所述焊缝所处的初始截面高度和所述初始等效疲劳载荷求出拟合函数的拟合参数；

通过下述式(1)，计算检测位置的等效疲劳载荷，

式中，ΔM是等效疲劳载荷，M是疲劳载荷，N是应力循环次数；

以拐点为基准，将SN曲线分为左段和右段；

获取SN曲线的左段处的焊缝的疲劳载荷，并将SN曲线斜率的倒数设定为第一预定值，由此求出SN曲线的左段拟合参数，并且，获取SN曲线的右段处的焊缝的疲劳载荷，并将SN曲线斜率的倒数设定为第二预定值，由此求出SN曲线的右段拟合参数；

根据所述检测位置的截面高度和左段拟合参数，计算所述检测位置的左等效疲劳载荷，并且，根据所述检测位置的截面高度和右段拟合参数，计算所述检测位置的右等效疲劳载荷；

根据所述左等效疲劳载荷，计算所述检测位置的左累积疲劳损伤值，并且，根据所述右等效疲劳载荷，计算所述检测位置的右累积疲劳损伤值；

相加左累积疲劳损伤值和右累积疲劳损伤值，得到累积疲劳损伤值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述累积疲劳损伤值，确定所述塔架的主体的所述检测位置的疲劳损伤程度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述拟合函数是二次函数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，

塔架截面的抗弯模量通过如下式(4)表示，

W＝π*[d⁴-(d-2t)⁴]/(32*d)……(4)

式中，W为所述塔架截面的抗弯模量，d为塔筒的外径，t为筒壁厚度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

通过如下式(5)获得应力变化范围，

Δσ＝ΔM/W……(5)

式中，Δσ表示应力变化范围，ΔM表示等效疲劳载荷，W表示塔架截面的抗弯模量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

通过如下式(6)计算累积疲劳损伤值，

式中，D表示累积疲劳损伤值；N_i表示马尔科夫矩阵中第i个应力区间的应力循环次数，Δσ_i表示马尔科夫矩阵中第i个应力区间的应力变化范围，Δσ_D表示部件材料SN曲线拐点对应的应力变化范围，N_D表示SN曲线拐点对应的应力循环次数，γ_M表示材料分项系数，S_cf表示应力集中系数，n_F表示应力区间数，m表示SN曲线斜率的倒数，其中，如果没有应力集中效应，S_cf＝1.0。