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风力发电机叶片载荷分析,是在叶片所受载荷较为复杂的情况下,找到载荷的计算方法及其载荷的分布规律,进而能够为叶片的强度分析及疲劳分析做准备;叶片强度分析,在建立了其三维模型后,利用实际测得的载荷数据,在有限元软件中进行强度分析,获得应力数据为疲劳寿命估算提供了所需的数据;疲劳分析,是根据实际测量的载荷数据获得应力数据并结合叶片材料的疲劳寿命曲线(S-N曲线),从而估算出叶片的疲劳寿命。目前还没有能够准确估算出叶片疲劳寿命的估算方法,其受实际疲劳应力谱难以获得、没有准确的叶片材料S-N曲线公式等因素的制约。针对以上问题,本文以MW级直驱风力发电机叶片为研究对象,搭建载荷测试系统,实际测量获得两周左右的风力发电机上的载荷数据,并将载荷数据处理成后续分析可利用的形式;通过专业翼型数据库软件Profili提取出翼型数据,根据这些翼型数据在Pro/E中建立叶片的三维模型,解决叶片模型建立困难的问题;利用ANSYS Workbench对叶片进行强度分析,将处理好载荷数据导入Workbench中,解决了实际载荷数据量大、加载困难等问题。在研究叶片的载荷分布时,由于分布参数估计的复杂性,提出了将相关系数优化法和极大似然估计法联合运用的方法来估计出载荷分布的参数,并利用柯尔莫戈洛夫检验法检验验证了该法估计出的参数值精度更高,更符合实际。对风力发电机叶片进行疲劳寿命估算时,由于ANSYS Workbench强度分析所获得的应力同原载荷数据一样随机性较大,需要先对其进行统计分析,统计处理后才能运用计数法对应力数据进行计数获得应力谱;本文运用改进的雨流计数法进行计数,该法解决了原计数法要二次计数的问题,方便快捷利于编程处理,简化计数过程。针对应用Palmgren-Miner理论进行寿命估算时,估算出的寿命精度不高,误差较大问题,提出了基于模糊理论的寿命估算方法,结合利用改进的雨流计数法获得的应力谱及叶片材料的疲劳寿命曲线,进而估算出风力发电机叶片的疲劳寿命,与传统方式相比,利用本文的方法可获得更加接近于实际的疲劳寿命。