【摘 要】
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中国拥有广阔的海域，仅在近海海域就有着丰富的风能资源可供开发利用。但靠近北方的海域在冬天会由于冷空气的影响而结冰，如渤海海域。海冰会在风以及流等的影响下发生漂移。冰区风机支撑结构除了会受到风载荷的作用，还会受到海冰漂移的冲刷。在这两种随机载荷的作用下，风机支撑结构会产生疲劳破坏，因此开展疲劳寿命评估方法研究就显得尤为重要。本文以某2.5MW海上风机为例，采用时域疲劳评估方法以及损伤组合法对风机支撑
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中国拥有广阔的海域，仅在近海海域就有着丰富的风能资源可供开发利用。但靠近北方的海域在冬天会由于冷空气的影响而结冰，如渤海海域。海冰会在风以及流等的影响下发生漂移。冰区风机支撑结构除了会受到风载荷的作用，还会受到海冰漂移的冲刷。在这两种随机载荷的作用下，风机支撑结构会产生疲劳破坏，因此开展疲劳寿命评估方法研究就显得尤为重要。本文以某2.5MW海上风机为例，采用时域疲劳评估方法以及损伤组合法对风机支撑结构进行疲劳损伤评估。主要研究内容如下：
（1）参考T型管节点试验模型的尺寸参数，利用ANSYS软件建立T型管节点模型，划分不同网格大小，验证Verity方法的网格不敏感性；按照Verity方法计算疲劳热点处的结构应力以及应力集中系数，并与插值法、C203公式法以及试验值进行对比；参考主S-N曲线与试验拟合S-N曲线以及T曲线进行对比分析合适的S-N曲线。
（2）利用Bladed软件计算风机塔顶位置处的风载荷，利用IceFloe软件计算风机支撑结构在冰面处的冰载荷。
（3）建立风机结构有限元模型进行模态分析及阻尼计算，分别进行风载荷、冰载荷以及风、冰载荷联合作用等三种情况下的瞬态动力学分析，分析疲劳校核位置节点的最大主应力。
（4）按照Verity方法计算风机在以上三种时域加载方式下疲劳热点部位的结构应力，然后按照时域方法计算疲劳损伤，以风、冰载荷联合作用时的疲劳损伤为基准，按照不同的损伤组合方法计算风机结构的疲劳损伤并进行比较分析，给出合适的损伤组合方法。
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