基于表面外推法的结构热点应力计算方法研究

为获得准确的结构热点应力,确保风电机组部件疲劳寿命的可靠性,建立不同网格尺寸、单元类型的有限元模型,研究了网格精度、单元类型、外推方法对焊接接头结构热点应力计算结果的影响。结果表明:结构热点应力随着网格尺寸细化呈现出先增大后减小的趋势,在网格尺寸为0.33t(t为板厚)时达到峰值。四面体单元模型的计算结果保守且受网格尺寸的影响更为显著,并且对网格精度有较高要求。不同网格精度的四面体模型运用两种外推法计算结果最大相差13.56%;六面体单元模型运用两种外推法计算结果相差均在10%以内。随着网格细化两种外推法的计算结果逐渐接近;当网格尺寸细化到0.2t时,六面体单元模型的结构热点应力仅相差1.87%。