[发明专利]用于风力发电机叶片的疲劳测试方法

摘要

本发明公开了一种用于风力发电机叶片的疲劳测试方法，包括以下步骤：在叶片上安装倾角传感器和应变片；在叶片的叶尖分别施加不同大小的静态载荷，采集相应的扭转角和应变值；对叶片的扭转角和应变值进行分析，得到单位扭转角与应变值关系；对叶片施加动态载荷，采集叶片的扭转角和应变值；计算出所述叶片在动态标定时相应扭转角的单位扭矩所产生的应变值；消除由扭矩所引起的应变值，得到所述叶片在动态标定时由弯矩产生的应变值；通过分析得到动态标定时弯矩与应变的关系函数，得到疲劳测试中结果。本发明通过消除叶片在动态标定中扭矩对叶片应变耦合的影响，得到弯矩与叶片应变的关系，可得到比较准确的叶片疲劳测试结果。

主权项

1.一种用于风力发电机叶片的疲劳测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在所述叶片的第一关键截面和第二关键截面分别安装倾角传感器和应变片，所述倾角传感器的x轴为所述叶片的轴向，所述倾角传感器的y轴为所述叶片的前后缘方向；S2、在所述叶片的叶尖分别施加不同大小的静态载荷使所述叶片发生扭转，通过所述倾角传感器和所述应变片分别采集所述第一关键截面和所述第二关键截面在静态标定时所述叶片的扭转角和应变值；S3、通过对所述叶片的扭转角和应变值进行有限元模型分析，计算出所述第一关键截面的单位扭矩分别与所述第二关键截面的应变值关系，得到一个参考系数；S4、通过激振设备发出激振力对所述叶片施加动态载荷，当所述叶片的振动幅值稳定且达到目标要求时，通过所述倾角传感器和所述应变片分别采集所述第一关键截面和所述第二关键截面在动态标定时所述叶片的扭转角和应变值；S5、通过步骤S3中得到的所述参考系数，计算出所述叶片在动态标定时相应扭转角的单位扭矩所产生的应变值；S6、将所述叶片在步骤S4中进行动态标定时获得的应变值减去步骤S5中得到的由扭矩所引起的应变值，得到所述叶片在动态标定时由弯矩产生的应变值；S7、结合有限元模型分析，解耦弯矩和扭矩耦合对应变的影响，得到动态标定时弯矩与应变的关系函数，继而得到所述叶片在疲劳测试中的结果；其中：所述第一关键截面为所述叶片的最大弦长截面、叶根截面从圆形过渡至翼形区域、不同种结构材料的搭接过渡区域或结构设计时的危险截面，所述第二关键截面的位置为PS面主梁、SS面主梁、PS面后缘、SS面后缘、叶片前缘。