考虑海洋真实环境的风机叶片的裂纹扩展分析方法及装置

    公开(公告)号:CN119692129A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411880301.8

    申请日:2024-12-19

    Abstract: 本发明涉及海洋工程领域和机械工程技术领域,具体涉及考虑海洋真实环境的风机叶片的裂纹扩展分析方法及装置。该方法考虑真实海洋环境工况,对风机叶片进行动力学仿真分析,确定风机叶片承受的载荷分布信息并加载于风机叶片的有限元模型上,根据有限元疲劳损伤分析结果确定疲劳热点区域并进行裂纹布置。通过有限元仿真模拟结果,计算裂纹尖端的应力强度因子并进行裂纹扩展仿真,以评估在真实海洋环境下风机叶片的断裂破坏风险。提出了复杂受力条件下风机叶片裂纹扩展分析思路,可预防由于叶片断裂引发的设备故障与风险,为风机的检修和运维提供科学依据,从而减少因风机叶片失效造成的经济损失。

    一种漂浮式海上风机的叶片疲劳寿命计算方法

    公开(公告)号:CN117272666B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311292162.2

    申请日:2023-10-08

    Abstract: 本发明公开了海上风力发电技术领域的一种漂浮式海上风机的叶片疲劳寿命计算方法,包括如下步骤:将仿真工况的风速范围划分为多个风速区间;确定风速区间的平均风速、风速标准差和波浪参数并配置风速区间的风场文件;将风场文件和波浪参数代入仿真程序进行漂浮式风机运动仿真分析;根据仿真的应变时间历程和叶片材料的应力‑寿命曲线获得叶片上多个节点的循环次数和仿真时间,并计算节点的疲劳损伤矩阵和风速区间的长期分布概率;计算节点的疲劳损伤期望矩阵和叶片的疲劳寿命。本发明能够精准预测漂浮式海上风机叶片的疲劳寿命,可有效预防叶片疲劳断裂产生的设备故障与风险,为风机的检修运维提供科学依据,减少因风机损伤带来的经济损失。

    基于实测数据的风速湍流模型的标定方法

    公开(公告)号:CN117091802B

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202310920396.0

    申请日:2023-07-26

    Abstract: 本申请提供一种基于实测数据的风速湍流模型的标定方法,包括:获取目标风场的原始风场数据集;基于原始风场数据集进行性能评估和处理,得到校正风场数据集;对校正风场数据集进行切分,获取若干风场时序片段数据集;对风场时序片段数据集进行平稳性检验,剔除未通过该检测的时序片段,以获取平稳风场时序片段数据集;基于平稳风场时序片段数据集进行风向筛选和湍流模型标定,以识别不同海陆风组分的湍流强度差异和变化趋势。本申请通过对实测原始数据的统计分析,标定特定风场的湍流模型,进而获得能代表该风场风速特性的湍流模型,从而提升风场数值仿真技术对实际风场的、尤其是复杂地理环境下的,气象条件区域风场模拟精度。

    一种漂浮式海上风机的叶片疲劳寿命计算方法

    公开(公告)号:CN117272666A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311292162.2

    申请日:2023-10-08

    Abstract: 本发明公开了海上风力发电技术领域的一种漂浮式海上风机的叶片疲劳寿命计算方法,包括如下步骤:将仿真工况的风速范围划分为多个风速区间;确定风速区间的平均风速、风速标准差和波浪参数并配置风速区间的风场文件;将风场文件和波浪参数代入仿真程序进行漂浮式风机运动仿真分析;根据仿真的应变时间历程和叶片材料的应力‑寿命曲线获得叶片上多个节点的循环次数和仿真时间,并计算节点的疲劳损伤矩阵和风速区间的长期分布概率;计算节点的疲劳损伤期望矩阵和叶片的疲劳寿命。本发明能够精准预测漂浮式海上风机叶片的疲劳寿命,可有效预防叶片疲劳断裂产生的设备故障与风险,为风机的检修运维提供科学依据,减少因风机损伤带来的经济损失。

    基于实测数据的风速湍流模型的标定方法

    公开(公告)号:CN117091802A

    公开(公告)日:2023-11-21

    申请号:CN202310920396.0

    申请日:2023-07-26

    Abstract: 本申请提供一种基于实测数据的风速湍流模型的标定方法,包括:获取目标风场的原始风场数据集;基于原始风场数据集进行性能评估和处理,得到校正风场数据集;对校正风场数据集进行切分,获取若干风场时序片段数据集;对风场时序片段数据集进行平稳性检验,剔除未通过该检测的时序片段,以获取平稳风场时序片段数据集;基于平稳风场时序片段数据集进行风向筛选和湍流模型标定,以识别不同海陆风组分的湍流强度差异和变化趋势。本申请通过对实测原始数据的统计分析,标定特定风场的湍流模型,进而获得能代表该风场风速特性的湍流模型,从而提升风场数值仿真技术对实际风场的、尤其是复杂地理环境下的,气象条件区域风场模拟精度。

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