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風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法

專利號(hào)
CN119532133B
公開日期
2025-03-25
申請(qǐng)人
湖南科技大學(xué)(湖南省湘潭市雨湖區(qū)石馬頭)
發(fā)明人
呂偉榮; 吳佳強(qiáng); 戚菁菁; 蔣立忠; 盧倍嶸; 劉雪梅; 姚帥
IPC分類
F03D17/00; G06F30/23; G06F119/14
技術(shù)領(lǐng)域
螺栓,松動(dòng),疲勞,監(jiān)測(cè),nmax,nmin,p0,疲勞壽命,法蘭,δp
地域: 湖南省 湖南省湘潭市

摘要

本發(fā)明公開了一種風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,屬于風(fēng)電領(lǐng)域,包括以下步驟:確定監(jiān)測(cè)機(jī)組葉片擺振方向;布置應(yīng)變片;采集應(yīng)變數(shù)據(jù);設(shè)定預(yù)警和報(bào)警規(guī)則;建立監(jiān)測(cè)螺栓群K值曲線;檢測(cè)最不利螺栓軸力;計(jì)算最不利螺栓的平均軸力;計(jì)算最不利螺栓所受疲勞荷載作用下螺桿中拉力增量;計(jì)算最不利螺栓的等效應(yīng)力幅和平均應(yīng)力;確定最不利螺栓的剩余疲勞壽命。本發(fā)明將螺栓松動(dòng)區(qū)域與區(qū)域內(nèi)最不利螺栓疲勞壽命預(yù)測(cè)相結(jié)合,不僅提高了葉根螺栓壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,而且通過對(duì)局部螺栓群松動(dòng)程度的精準(zhǔn)識(shí)別,可實(shí)現(xiàn)葉根螺栓松動(dòng)問題的早發(fā)現(xiàn)早處理,杜絕疲勞斷裂的可能。

說明書

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[0020] 上述風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,所述步驟S1中,實(shí)際工程中,葉片螺栓斷裂出現(xiàn)在葉片擺振方向,即0°和180°方向,因此葉根螺栓監(jiān)測(cè)位置明確,監(jiān)測(cè)葉片擺振方向即可。 [0021] 上述風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,所述步驟S2中,采用上、下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的錯(cuò)位布置方案,在葉片擺振方向0°和180°位置分別設(shè)置下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 和,下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 左右兩側(cè)設(shè)置下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 和 ,下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 上方遠(yuǎn)離葉根端設(shè)置上監(jiān)測(cè)點(diǎn) ,下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 左右兩側(cè)設(shè)置下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 和 ,下監(jiān)測(cè)點(diǎn) 上方遠(yuǎn)離葉根端設(shè)置上監(jiān)測(cè)點(diǎn) ,其中 、 構(gòu)成為主測(cè)組, 、 和 、 和 、 和 構(gòu)成為從 測(cè)組,下監(jiān)測(cè)點(diǎn)根據(jù)需要加密布置,而上監(jiān)測(cè)點(diǎn)僅需布置一個(gè)。 [0022] 上述風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,所述步驟S2中,根據(jù)圣維南邊界條件可知,上監(jiān)測(cè)點(diǎn)、下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置是有距離要求的,實(shí)際工程中取上監(jiān)測(cè)點(diǎn)距法蘭連接處≥0.7d,d為塔筒直徑,以保證上監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)變只反映荷載大小情況,且完全消除受到法蘭邊界條件的影響。 [0023] 上述風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,所述步驟S5中,預(yù)警和報(bào)警規(guī)則為: [0024] 若K≤預(yù)警線,則判斷為安全,應(yīng)對(duì)措施為不采取措施; [0025] 若預(yù)警線

權(quán)利要求

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4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S2中,根據(jù)圣維南邊界條件可知,上監(jiān)測(cè)點(diǎn)、下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置是有距離要求的,實(shí)際工程中取上監(jiān)測(cè)點(diǎn)距法蘭連接處≥0.7d,d為塔筒直徑,以保證上監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)變只反映荷載大小情況,且完全消除受到法蘭邊界條件的影響。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力機(jī)葉根螺栓群松動(dòng)程度在線監(jiān)控及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S5中,預(yù)警和報(bào)警規(guī)則為: 若K≤預(yù)警線,則判斷為安全,應(yīng)對(duì)措施為不采取措施; 若預(yù)警線
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