雨流計數法在風力發電機組疲勞壽命計算中的應用

    摘 要：本文圍繞疲勞壽命計算和雨流計數法展開，詳細介紹了對雨流計數原理的理解步驟，對疲勞壽命計算流程做了一個整體的概括，本文旨在講述雨流計數法統計全循環的步驟。
   關鍵詞： 雨流計數法 風力發電機組 疲勞壽命

    1 引文
    眾所周知，風力發電在我國取得了長足的發展和進步。但是，目前我國還沒有完善的技術標準和認證體系。風電產品的質量是風電設備制造企業的生命線，而建立標準和開展產品檢測認證則是保障風電設備質量的有效手段。因此，我國急需健全、完善和提高風電技術標準和檢測認證體系，為風電設備的質量提供保障和監督。由此可見，建立我國自主的風電機組評價體系和產品的認證機構就顯得尤為重要。建立這些除了需要必要的財力物力之外，還必須要有大批量的掌握結構設計、載荷評估、壽命計算、熱力學、振動學等知識的技術人員。

    2 疲勞壽命計算
    結構設計計算或者評估一般要進行極限強度計算、疲勞壽命計算、振動分析、熱平衡計算等。本文主要圍繞疲勞壽命計算敘述，根據所進行的分析以及所必須的已知條件，可以把疲勞壽命計算的步驟歸納為以下流程圖[1]。疲勞壽命計算根據載荷譜不同可分為三種情況：恒幅載荷作用下的疲勞壽命計算可以直接利用S-N曲線；變幅載荷下的疲勞壽命計算可以運用MINER理論進行等效計算；隨機載荷是個比較復雜的情況，首先要將其轉化為恒幅或者變幅載荷譜，然后再進行計算。
    疲勞壽命計算的一般方法是：
    ①首先獲取相關零件的材料性能、幾何形狀、加工工藝、裝配過程和加載歷程等信息，應用有限元結構分析技術（靜強度分析）來判斷可能發生破壞的位置（即危險點）；然后利用軟件后處理來確定在施載荷條件下的局部應力——應變響應；
    ②獲取工作載荷譜：對于復雜的加載歷程（主要指隨機載荷歷程），可用循環計數法對載荷進行分析、處理，得出統計規律。
    ③最后結合零件或材料壽命曲線以及載荷譜進行疲勞壽命分析，以獲得疲勞壽命的預計值。對照分析得到的預計值和設計要求值確定是否修改設計。