不确定风载荷下基于监测的风力机复合材料叶片疲劳损伤预测
系统与控制
2024-04-17 v1 系统与控制
摘要
风力机的生命周期评估对于改进其设计以及制定最佳维护计划以防止在设计寿命内发生故障至关重要。由于海上环境中相对高频和高幅度的交变风载荷，复合材料叶片是风力机的关键部件。在复合材料叶片发生灾难性失效并摧毁整个风力机之前，检测风致疲劳损伤演化至关重要。本研究提出了一种利用监测随机劣化建模分析风力机复合材料叶片疲劳失效概率的方法。基于 5 分钟平均风速测量数据，可以通过有限元分析准确获得内部应力，并通过随机伽马过程疲劳损伤模型预测设计使用寿命内的失效概率。通过一个风力机复合材料叶片的数值算例验证了所提模型的适用性。结果表明，随机疲劳损伤模型能够为风力机复合材料叶片的时变可靠性分析提供可靠的结果。
引用
@article{arxiv.2404.10021,
title = {Monitoring Based Fatigue Damage Prognosis of Wind Turbine Composite Blades under Uncertain Wind Loads},
author = {Chizhi Zhang and Hua-Peng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10021},
year = {2024}
}