[发明专利]一种风力机叶片共振式疲劳试验载荷配置方法

摘要

本发明公开了一种风力机叶片共振式疲劳实验载荷配置方法，通过对实验加载配重装置的位置与质量进行优化布置，实现试验载荷与目标载荷达到良好的符合程度，从而保证疲劳实验的加载精度，实现测试叶片承受疲劳载荷能力的效果，并获得比较精确的叶片疲劳性能参数，满足叶片设计研发与检测的需求。首先建立叶片的动力学数学模型，并在该叶片模型中，以加载配重装置的位置和配重质量为优化变量，以目标载荷为优化目标，进行叶片动力特性的优化分析，计算得到满足优化目标的配重位置与配置质量，并据此制定测试的加载方案。与现有风力机叶片疲劳测试技术相比，该方法将叶片结构动力特性分析与优化计算相结合，获得符合叶片所希望的载荷加载方案。

主权项

一种风力机叶片共振式疲劳试验载荷配置方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：SS1.根据待测试风力机叶片的结构参数，建立其有限元数值模型；SS2.根据风力机叶片共振式疲劳实验时，风力机叶片在试验台上的固定情况，对步骤SS1中建立的待测叶片的有限元数值模型施加相应的约束条件；SS3.对步骤SS2中施加约束条件后的待测叶片有限元数值模型进行结构模态分析，获得该待测叶片结构的模态振型，所述模态振型包括各阶次模态的力矩分布曲线；SS4.根据叶片厂商所提供的风力机叶片疲劳实验目标载荷，将其绘制成沿叶片展向分布的目标载荷力矩曲线；SS5.比较步骤SS3中得到的沿叶片展向分布的各阶次模态的力矩分布曲线与步骤SS4中的目标载荷力矩曲线，分析二者差异性。SS6.在待测叶片的有限元数值模型上，沿叶片展向选择若干位置设置配重，以各配重所在单元节点的位置和配重质量为优化变量，以待测试叶片结构的模态载荷力矩曲线与目标载荷的相似度的取值作为优化目标，通过优化计算获得满足优化目标的配重位置与配重质量。SS7.将步骤SS6得到的满足优化目标的配重位置与配重质量，应用于实际待测叶片上，并通过调整激励装置的输出功率，实现叶片所要求的目标载荷。