隨機(jī)載荷下風(fēng)電葉片疲勞壽命及可靠性試驗(yàn)評(píng)估
發(fā)布時(shí)間:2021-03-06 15:17
為對(duì)隨機(jī)載荷作用下風(fēng)電葉片的疲勞壽命及可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)估,首先基于Miner累積損傷理論及全概率公式,推導(dǎo)出隨機(jī)載荷作用下風(fēng)電葉片的疲勞壽命預(yù)測(cè)模型;然后根據(jù)壽命等效原則(即隨機(jī)載荷下的疲勞壽命與恒幅載荷下的疲勞壽命相等)提出了隨機(jī)載荷下風(fēng)電葉片疲勞可靠性評(píng)估的等效應(yīng)力試驗(yàn)法;最后通過(guò)風(fēng)電葉片復(fù)合材料的疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本文方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證.結(jié)果表明:本文方法能夠有效預(yù)測(cè)與評(píng)估風(fēng)電葉片復(fù)合材料的疲勞壽命及可靠性,為隨機(jī)載荷作用下風(fēng)電葉片的疲勞壽命預(yù)測(cè)及可靠性試驗(yàn)評(píng)估提供理論依據(jù).
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,45(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣動(dòng)態(tài)可靠度曲線Fig.1Dynamicreliabilitycurveofunidirectionalcarbon/
圖2隨機(jī)應(yīng)力概率分布Fig.2ProbabilitydistributionofrandomstressN*=6.0057×1024,試驗(yàn)所需的恒幅等效應(yīng)力Seq=47.7MPa.以上算例以單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣為例,僅對(duì)服從正態(tài)分布的隨機(jī)應(yīng)力作用下其疲勞壽命及可靠性試驗(yàn)評(píng)估方法進(jìn)行了闡述.事實(shí)上,對(duì)于服從任意分布的隨機(jī)載荷,該方法同樣適用.例如,在實(shí)際服役過(guò)程中,若測(cè)得的隨機(jī)應(yīng)力分別服從指數(shù)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Weibull分布時(shí),利用上述方法同樣可計(jì)算得到單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣的疲勞壽命N*與試驗(yàn)所用的恒幅等效應(yīng)力Seq,見(jiàn)表3.表3不同應(yīng)力分布下的疲勞壽命及等效應(yīng)力Tab.3Fatiguelifeandequivalentstressunderconditionofvariousstressdistribution隨機(jī)應(yīng)力分布/MPa疲勞壽命N*/(×103)等效應(yīng)力Seq/MPa指數(shù)分布E(λ=75)268.24566對(duì)數(shù)正態(tài)分布NL(μ=550,σ=25)336.17559Weibull分布W(α=10,β=0.5,θ=100)12.48672由表3可知,在上述三種不同分布類型的隨機(jī)應(yīng)力作用下,單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣的疲勞壽命分別為268.24×103、336.17×103、12.484×103.在不具備隨機(jī)疲勞試驗(yàn)的條件下,若要對(duì)這三種隨機(jī)應(yīng)力作用下單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣的疲勞壽命及可靠性進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]隨機(jī)恒幅載荷下結(jié)構(gòu)疲勞累積損傷的概率模型[J]. 高建雄,安宗文,寇海霞. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷譜的編制[J]. 努蘭·蘇力坦汗. 廣東化工. 2015(21)
[3]風(fēng)電葉片單點(diǎn)疲勞加載試驗(yàn)振動(dòng)自同步特性研究[J]. 張磊安,王忠賓,劉衛(wèi)生,黃雪梅. 振動(dòng)與沖擊. 2015(13)
[4]單點(diǎn)疲勞載荷作用下的風(fēng)電葉片振動(dòng)特性研究[J]. 張磊安,黃雪梅. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]大型風(fēng)力機(jī)葉片盒型主梁主參數(shù)優(yōu)化計(jì)算[J]. 楊從新,張強(qiáng). 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]考慮靜氣彈特性的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊從新,張強(qiáng). 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]風(fēng)電葉片疲勞試驗(yàn)振動(dòng)分析與研究[J]. 薩昊亮,李成良,余啟明,陳淳. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2013(02)
[8]風(fēng)力機(jī)葉片疲勞壽命研究概述[J]. 潘盼,蔡新,朱杰,顧榮蓉. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2012(04)
[9]大型風(fēng)電機(jī)組葉片疲勞試驗(yàn)研究[J]. 石可重,趙曉路,徐建中. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]風(fēng)力機(jī)葉片載荷譜及疲勞壽命分析[J]. 李德源,葉枝全,陳嚴(yán),包能勝. 工程力學(xué). 2004(06)
本文編號(hào):3067324
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,45(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣動(dòng)態(tài)可靠度曲線Fig.1Dynamicreliabilitycurveofunidirectionalcarbon/
圖2隨機(jī)應(yīng)力概率分布Fig.2ProbabilitydistributionofrandomstressN*=6.0057×1024,試驗(yàn)所需的恒幅等效應(yīng)力Seq=47.7MPa.以上算例以單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣為例,僅對(duì)服從正態(tài)分布的隨機(jī)應(yīng)力作用下其疲勞壽命及可靠性試驗(yàn)評(píng)估方法進(jìn)行了闡述.事實(shí)上,對(duì)于服從任意分布的隨機(jī)載荷,該方法同樣適用.例如,在實(shí)際服役過(guò)程中,若測(cè)得的隨機(jī)應(yīng)力分別服從指數(shù)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布和Weibull分布時(shí),利用上述方法同樣可計(jì)算得到單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣的疲勞壽命N*與試驗(yàn)所用的恒幅等效應(yīng)力Seq,見(jiàn)表3.表3不同應(yīng)力分布下的疲勞壽命及等效應(yīng)力Tab.3Fatiguelifeandequivalentstressunderconditionofvariousstressdistribution隨機(jī)應(yīng)力分布/MPa疲勞壽命N*/(×103)等效應(yīng)力Seq/MPa指數(shù)分布E(λ=75)268.24566對(duì)數(shù)正態(tài)分布NL(μ=550,σ=25)336.17559Weibull分布W(α=10,β=0.5,θ=100)12.48672由表3可知,在上述三種不同分布類型的隨機(jī)應(yīng)力作用下,單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣的疲勞壽命分別為268.24×103、336.17×103、12.484×103.在不具備隨機(jī)疲勞試驗(yàn)的條件下,若要對(duì)這三種隨機(jī)應(yīng)力作用下單向碳/環(huán)氧復(fù)合材料試樣的疲勞壽命及可靠性進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]隨機(jī)恒幅載荷下結(jié)構(gòu)疲勞累積損傷的概率模型[J]. 高建雄,安宗文,寇海霞. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷譜的編制[J]. 努蘭·蘇力坦汗. 廣東化工. 2015(21)
[3]風(fēng)電葉片單點(diǎn)疲勞加載試驗(yàn)振動(dòng)自同步特性研究[J]. 張磊安,王忠賓,劉衛(wèi)生,黃雪梅. 振動(dòng)與沖擊. 2015(13)
[4]單點(diǎn)疲勞載荷作用下的風(fēng)電葉片振動(dòng)特性研究[J]. 張磊安,黃雪梅. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]大型風(fēng)力機(jī)葉片盒型主梁主參數(shù)優(yōu)化計(jì)算[J]. 楊從新,張強(qiáng). 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]考慮靜氣彈特性的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 楊從新,張強(qiáng). 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]風(fēng)電葉片疲勞試驗(yàn)振動(dòng)分析與研究[J]. 薩昊亮,李成良,余啟明,陳淳. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2013(02)
[8]風(fēng)力機(jī)葉片疲勞壽命研究概述[J]. 潘盼,蔡新,朱杰,顧榮蓉. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2012(04)
[9]大型風(fēng)電機(jī)組葉片疲勞試驗(yàn)研究[J]. 石可重,趙曉路,徐建中. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]風(fēng)力機(jī)葉片載荷譜及疲勞壽命分析[J]. 李德源,葉枝全,陳嚴(yán),包能勝. 工程力學(xué). 2004(06)
本文編號(hào):3067324
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