雨流计数法在风力发电机组疲劳寿命计算中的应用

    摘 要：本文围绕疲劳寿命计算和雨流计数法展开，详细介绍了对雨流计数原理的理解步骤，对疲劳寿命计算流程做了一个整体的概括，本文旨在讲述雨流计数法统计全循环的步骤。
   关键词： 雨流计数法 风力发电机组 疲劳寿命

    1 引文
    众所周知，风力发电在我国取得了长足的发展和进步。但是，目前我国还没有完善的技术标准和认证体系。风电产品的质量是风电设备制造企业的生命线，而建立标准和开展产品检测认证则是保障风电设备质量的有效手段。因此，我国急需健全、完善和提高风电技术标准和检测认证体系，为风电设备的质量提供保障和监督。由此可见，建立我国自主的风电机组评价体系和产品的认证机构就显得尤为重要。建立这些除了需要必要的财力物力之外，还必须要有大批量的掌握结构设计、载荷评估、寿命计算、热力学、振动学等知识的技术人员。

    2 疲劳寿命计算
    结构设计计算或者评估一般要进行极限强度计算、疲劳寿命计算、振动分析、热平衡计算等。本文主要围绕疲劳寿命计算叙述，根据所进行的分析以及所必须的已知条件，可以把疲劳寿命计算的步骤归纳为以下流程图[1]。疲劳寿命计算根据载荷谱不同可分为三种情况：恒幅载荷作用下的疲劳寿命计算可以直接利用S-N曲线；变幅载荷下的疲劳寿命计算可以运用MINER理论进行等效计算；随机载荷是个比较复杂的情况，首先要将其转化为恒幅或者变幅载荷谱，然后再进行计算。
    疲劳寿命计算的一般方法是：
    ①首先获取相关零件的材料性能、几何形状、加工工艺、装配过程和加载历程等信息，应用有限元结构分析技术（静强度分析）来判断可能发生破坏的位置（即危险点）；然后利用软件后处理来确定在施载荷条件下的局部应力——应变响应；
    ②获取工作载荷谱：对于复杂的加载历程（主要指随机载荷历程），可用循环计数法对载荷进行分析、处理，得出统计规律。
    ③最后结合零件或材料寿命曲线以及载荷谱进行疲劳寿命分析，以获得疲劳寿命的预计值。对照分析得到的预计值和设计要求值确定是否修改设计。