加速运输试验中非高斯振动响应疲劳损伤等效

考虑非高斯随机振动响应对加速运输环境试验精度的影响,是装备环境工程研究领域的新课题。通过分析2例典型的加速运输试验实测数据,确认了超高斯随机振动响应的客观存在,引入非高斯随机振动疲劳损伤估计的等效因子方法,对基于LTI系统高斯随机振动理论设计的原试验设计进行了疲劳损伤等效修正,结果表明:在不改变控制方式和控制谱的情况下,试验时间应该由原始设计的50 min和45 min修正为21.1 min和20.2 min。

基于频域方法的制动夹钳振动疲劳失效预测

针对轨道交通车辆制动夹钳单元在随机振动工况下的疲劳分析提出频域方法。利用模态分析和随机响应分析,获得关键位置的应力响应功率谱密度曲线,通过Rayleigh模型、Dirlik模型和Steinberg的“三区间”模型,分别计算应力幅值概率密度以及疲劳累积损伤,并通过加速失效试验对3种模型的预测结果进行对比。结果表明:该频域分析方法能够对制动夹钳的结构疲劳失效过程提供合理预测,相比Rayleigh模型、Dirlik模型和“三区间”模型的分析准确性更高。

5 MW风电机组载荷分析与独立变桨控制优化

随着风电机组不断大型化,机组运行时所受载荷造成的疲劳损伤已不容忽视,降载控制也逐渐成为风电控制中的研究热点。首先根据IEC风力机认证标准,采用5 MW风电机组进行运行仿真,分析了机组在半波阵风及湍流风况下各关键承载部件的载荷分布规律。然后基于材料疲劳寿命估计理论,建立一种短期载荷疲劳损伤评估与计算方法,并以一段叶根短期载荷时间历程数据为例计算了短期等效疲劳损伤。最后根据载荷分析的结论,针对基于坐标变换的独立变桨控制进行了降载策略优化与控制器参数优化,并对控制结果进行了疲劳损伤评价与对比。仿真结果表明,优化后的控制器显著提升了机组在大范围波动的风况下的载荷优化效果,有效地降低了叶根疲劳损伤。