近年來(lái),隨著風(fēng)電葉片不斷向大型化發(fā)展,其質(zhì)量問(wèn)題日漸突出,而風(fēng)電葉片的疲勞性能對(duì)于整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的可靠性至關(guān)重要。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)風(fēng)電葉片疲勞性能的檢測(cè)主要以單點(diǎn)加載疲勞試驗(yàn)方法為主。由于單點(diǎn)加載疲勞試驗(yàn)存在激振力有限、彎矩分布誤差大以及試驗(yàn)周期長(zhǎng)等不足,本文提出了一種多點(diǎn)配重下的風(fēng)電葉片全尺寸疲勞試驗(yàn)加載方法,該方法操作簡(jiǎn)單、可靠性高且便于實(shí)際應(yīng)用,為風(fēng)電葉片疲勞試驗(yàn)技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用提供了理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo),具有一定的學(xué)術(shù)意義。主要研究工作如下:（1）風(fēng)電葉片全尺寸疲勞試驗(yàn)加載系統(tǒng)總體方案的確定。從風(fēng)電葉片疲勞試驗(yàn)的目的與載荷要求出發(fā),對(duì)疲勞試驗(yàn)的各種加載類型、控制方法和加載設(shè)備進(jìn)行了分析比較,并結(jié)合實(shí)際的工程應(yīng)用背景,設(shè)計(jì)了一套液壓激振式疲勞加載系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)疲勞加載裝置的偏心以及激振力不足等問(wèn)題。（2）風(fēng)電葉片全尺寸疲勞試驗(yàn)中相關(guān)動(dòng)力學(xué)的分析及計(jì)算。首先,基于設(shè)計(jì)的液壓激振式疲勞試驗(yàn)加載系統(tǒng),建立了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算了疲勞試驗(yàn)加載中所需的激振力大小;然后借助材料力學(xué)理論,對(duì)葉片各截面之間的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析計(jì)算;最后基于單點(diǎn)加載疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合疲勞累積損傷理論,提出了多點(diǎn)配重... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

風(fēng)電葉片發(fā)展歷程

碩士學(xué)位論文3質(zhì)量提出了更高的要求。圖1.3風(fēng)電葉片發(fā)展歷程我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“葉片的設(shè)計(jì)壽命應(yīng)該大于等于20年”，是典型的高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)產(chǎn)品[7]。然而近年來(lái)，隨著葉片的大型化與大功率化，各種風(fēng)險(xiǎn)卻愈發(fā)不可控，其安全事故與日俱增。根據(jù)英國(guó)著名的凱斯尼斯風(fēng)電場(chǎng)信息論壇（CaithnessWindfarmInformationForum，CWIF）的統(tǒng)計(jì)，截止到2020年3月底，風(fēng)電機(jī)組事故總數(shù)高達(dá)2663起，整體上呈逐年上升態(tài)勢(shì)[8]，如圖1.4所示。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在這些事故中，最常見(jiàn)的就是葉片故障引起的事故，因葉片失效引起的風(fēng)電事故高達(dá)442次，約占該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)電事故總數(shù)的17%，如圖1.5所示。實(shí)際上，葉片作為風(fēng)電機(jī)組最關(guān)鍵、最核心的部件，其成本約占整個(gè)機(jī)組總成本的20%~30%[9,10]，占比最高；同時(shí)，葉片長(zhǎng)度的激增直接導(dǎo)致制造成本大幅度增加，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)費(fèi)用必然更加昂貴，一旦損壞將會(huì)給社會(huì)造成巨大損失。因此，做好葉片質(zhì)量的檢測(cè)與認(rèn)證，對(duì)于促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。圖1.4風(fēng)電機(jī)組事故統(tǒng)計(jì)圖

多點(diǎn)配重下的風(fēng)電葉片全尺寸疲勞試驗(yàn)加載方法研究4圖1.5風(fēng)電場(chǎng)事故類型1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1風(fēng)電葉片質(zhì)量檢測(cè)與認(rèn)證現(xiàn)狀風(fēng)電產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大、成本高，風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量的檢測(cè)與認(rèn)證是促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要一環(huán)。面對(duì)風(fēng)電事故頻發(fā)現(xiàn)象，越來(lái)越多的國(guó)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到對(duì)風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與認(rèn)證的必要性和迫切性，尤其是出廠前對(duì)葉片質(zhì)量的檢測(cè)與認(rèn)證。在國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）風(fēng)電認(rèn)證體系的有力推動(dòng)下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)及其認(rèn)證技術(shù)得以在全世界大面積推廣，大多數(shù)發(fā)展風(fēng)電的國(guó)家已經(jīng)逐步建立起了風(fēng)電設(shè)備檢測(cè)與認(rèn)證體系或機(jī)構(gòu)[11]。目前，國(guó)際上知名的風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量檢測(cè)與認(rèn)證機(jī)構(gòu)主要有德國(guó)勞氏船級(jí)社（GL）、丹麥瑞索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（RISO）、美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）以及挪威船級(jí)社（DNV）等，他們分別發(fā)布了比較權(quán)威的風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范或指南。關(guān)于風(fēng)電行業(yè)的認(rèn)證，英國(guó)等國(guó)家采取自愿性認(rèn)證，美國(guó)實(shí)行推薦性認(rèn)證；而丹麥、德國(guó)等國(guó)家推行強(qiáng)制性認(rèn)證，他們規(guī)定沒(méi)有通過(guò)嚴(yán)格質(zhì)量檢測(cè)與認(rèn)證的風(fēng)電設(shè)備絕不容許投入使用。同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的風(fēng)電認(rèn)證起步相對(duì)較晚，早期由于風(fēng)電認(rèn)證體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善，針對(duì)風(fēng)電設(shè)備的檢測(cè)，主要以取得歐美老牌等國(guó)際認(rèn)證為主，認(rèn)證費(fèi)用高、周期長(zhǎng)且效率低。近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展壯大與科研實(shí)力的提升，風(fēng)電技術(shù)水平迅速提升，我國(guó)已經(jīng)初步建立了一套較完善風(fēng)電檢測(cè)與認(rèn)證體系，并要求風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵零部件出廠前進(jìn)行強(qiáng)制性認(rèn)證。目前，國(guó)內(nèi)認(rèn)可度較高的風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量檢測(cè)與認(rèn)證機(jī)構(gòu)主要有三家：中國(guó)船級(jí)社（CCS）、北京鑒衡認(rèn)證中心（CGC）和中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心（CQC），他們發(fā)布的認(rèn)證體系和標(biāo)準(zhǔn)大多同IEC標(biāo)準(zhǔn)相似。由此可見(jiàn)，對(duì)葉片質(zhì)量的檢測(cè)與認(rèn)證是大勢(shì)所趨。迄今為止，國(guó)內(nèi)外形成了

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3410273