[发明专利]一种用于风电叶片加载交变气动载荷的疲劳试验装置与方法

权利要求书

1.一种利用疲劳试验装置进行风电叶片加载交变气动载荷的疲劳试验方法，其中，所述疲劳试验装置包括驱动电机、旋转主轴、轮毂、变桨电机和试验叶片，其特征在于，所述旋转主轴竖直布置，所述轮毂固定安装在所述旋转主轴的顶端，所述试验叶片可拆卸地安装在所述轮毂上，所述变桨电机固定安装于所述轮毂上并可带动每一所述试验叶片进行变桨运动，所述驱动电机与所述旋转主轴驱动连接，所述驱动电机用以驱动所述旋转主轴、轮毂及试验叶片进行旋转运动；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

SS1.提取等效疲劳载荷谱

提取试验叶片的设计数据，利用试验叶片在设计过程中根据服役期间所遭遇的疲劳载荷，估算等效疲劳载荷，确定等效疲劳载荷的均值和幅值；

SS2.匹配旋转运动速度

根据步骤SS1所得到的等效疲劳载荷的均值，调整驱动电机的旋转速度，并监测试验叶片的气动载荷大小，直到试验叶片的气动载荷达到等效疲劳载荷的均值，得到最终疲劳试验所需的旋转运动速度；

SS3.匹配叶片往复变桨幅值

根据步骤SS1得到的等效疲劳载荷的幅值，利用变桨电机调整试验叶片的往复变桨幅值，并监测试验叶片的气动载荷变化范围，直到试验叶片的气动载荷达到等效疲劳载荷的幅值，得到最终疲劳试验所需的往复变桨幅值；

SS4.运行疲劳试验

根据步骤SS2、SS3得到的旋转运动速度和往复变桨幅值，设置疲劳试验装置的运行参数，并根据风电叶片的行业测试标准确定周期性加载次数，运行疲劳试验装置，记录监测数据，直到达到要求的加载次数，结束试验；

SS5.试验结果分析

指根据步骤SS4疲劳试验所记录的监测数据，分析试验叶片经过长期加载疲劳载荷的损伤情况和刚度衰减情况，确认叶片在服役期间能否保证结构可靠性。

2.根据权利要求1所述的疲劳试验方法，其特征在于，步骤SS4中，通过调整变桨电机的往复变桨频率来调整疲劳试验的运行时间。

3.根据权利要求1所述的疲劳试验方法，其特征在于，所述装置还包括一减速器，所述驱动电机通过所述减速器与所述旋转主轴驱动连接。