风机叶片是风力发电机组接受风能的最主要部件,它的强度和稳定性对风力发电机组的可靠性起着至关重要的作用。由于叶片在整个使用期间,会不断地受到动态载荷的作用,所以它很有可能产生疲劳破坏。本文的主要工作是在前人研究的基础上,提出了一种改进的复合材料风机叶片的疲劳寿命工程估算方法,并对某型号1.5MW风机叶片的疲劳寿命进行了估算。文章共分为三个部分:第一部分:建立了某型号1.5MW风机叶片的三维有限元分析模型,并讨论了单元类型的选取、材料属性的定义等问题。特别研究了模型的加载方式,提出了一种将风机叶片各截面上的合内力等效转化为有限元模型分布面力的加载方法。用此计算了两种疲劳载荷:疲劳当量载荷和不同风速下的疲劳载荷。第二部分:简要介绍了现有复合材料风机叶片疲劳寿命分析的相关理论,如玻璃钢材料S-N曲线、风机叶片载荷谱的等效、Palmgren-Miner线性累积损伤法则;介绍了一种改进的复合材料风机叶片疲劳寿命工程估算方法,并详细介绍了改进方法中引入的一些理论,如Puck准则、Goodman曲线。第三部分:估算了两种疲劳载荷作用下某型号1.5MW风机叶片的疲劳寿命,分析了计算结果,并对其疲劳寿命做出了评估。