[发明专利]风力发电机组的顶法兰的疲劳损伤确定方法和设备

权利要求书

1.一种风力发电机组的顶法兰的疲劳损伤确定方法，其特征在于，所述疲劳损伤确定方法包括：

获取在顶法兰处的疲劳时序载荷；

确定获取的疲劳时序载荷所对应的载荷区间；

根据预先建立的所述载荷区间对应的载荷应力关系，确定顶法兰在所述疲劳时序载荷作用下所受的应力；

根据所述应力计算顶法兰的疲劳损伤值，

其中，确定获取的疲劳时序载荷所对应的载荷区间的步骤包括：从获取的疲劳时序载荷中提取多种载荷中的预定载荷，确定与所述预定载荷对应的载荷区间，

其中，载荷应力关系为与所述载荷区间在顶法兰的不同位置处对应的载荷应力关系，

其中，每种载荷的多个载荷区间在顶法兰的不同位置处对应的载荷应力关系通过以下方式被确定：

建立关于顶法兰的有限元模型；

在顶法兰表面施加壳单元；

在风力发电机组的主机架前端面与顶法兰中心之间建立载荷伞；

在顶法兰中心分别施加全载荷工况下的多种载荷，经由所述载荷伞的传递，提取在顶法兰的不同位置处在所施加的所述多种载荷作用下的应力应变信息；

对在顶法兰中心施加的每种载荷进行划分，获得分别与每种载荷对应的多个载荷区间；

针对每种载荷，在每个位置处提取每个载荷区间内各载荷对应的应力应变信息，分别针对每个载荷区间内各载荷以及对应的应力应变信息进行拟合，得到在每个位置处与每个载荷区间对应的载荷应力关系。

2.如权利要求1所述的疲劳损伤确定方法，其特征在于，所述应力为顶法兰在所述预定载荷作用下所受的应力，根据所述应力计算顶法兰的疲劳损伤值的步骤包括：基于所述应力计算顶法兰在所述预定载荷作用下的疲劳损伤值。

3.如权利要求2所述的疲劳损伤确定方法，其特征在于，所述应力为顶法兰的不同位置处所受的应力，根据所述应力计算顶法兰的疲劳损伤值的步骤包括：基于所述应力计算顶法兰的不同位置处的疲劳损伤值。

4.如权利要求3所述的疲劳损伤确定方法，其特征在于，每个位置处的每种载荷分别对应多个载荷区间，一个载荷区间对应一载荷应力关系。

5.如权利要求1所述的疲劳损伤确定方法，其特征在于，所述多种载荷包括来自不同方向和不同大小的力和弯矩，不同位置处指不同壳单元处或者有限元模型的不同节点处。

6.如权利要求1-5中的任意一项所述的疲劳损伤确定方法，其特征在于，载荷区间所对应的载荷应力关系为线性关系。

7.一种风力发电机组的顶法兰的疲劳损伤确定设备，其特征在于，所述疲劳损伤确定设备包括：

时序载荷获取单元，获取在顶法兰处的疲劳时序载荷；

载荷区间确定单元，确定获取的疲劳时序载荷所对应的载荷区间；

应力确定单元，根据预先建立的所述载荷区间对应的载荷应力关系，确定顶法兰在所述疲劳时序载荷作用下所受的应力；

疲劳损伤确定单元，根据所述应力计算顶法兰的疲劳损伤值，

其中，载荷区间确定单元从获取的疲劳时序载荷中提取多种载荷中的预定载荷，确定与所述预定载荷对应的载荷区间，

其中，载荷应力关系为与所述载荷区间在顶法兰的预定位置处对应的载荷应力关系，

其中，每种载荷的多个载荷区间在顶法兰的不同位置处对应的载荷应力关系通过以下方式被确定：

建立关于顶法兰的有限元模型；

在顶法兰表面施加壳单元；

在风力发电机组的主机架前端面与顶法兰中心之间建立载荷伞；

在顶法兰中心分别施加全载荷工况下的多种载荷，经由所述载荷伞的传递，提取在顶法兰的不同位置处在所施加的所述多种载荷作用下的应力应变信息；

对在顶法兰中心施加的每种载荷进行划分，获得分别与每种载荷对应的多个载荷区间；

针对每种载荷，在每个位置处提取每个载荷区间内各载荷对应的应力应变信息，分别针对每个载荷区间内各载荷以及对应的应力应变信息进行拟合，得到在每个位置处与每个载荷区间对应的载荷应力关系。