李 健，尤士强，王 辉，范井齐

（1.常州大学机械工程学院，江苏 常州 213164；2.南京风电科技有限公司，江苏 南京 210046）

1 引言

多轴疲劳也称复合疲劳，是指多向应力（应变）循环作用下的疲劳。加载过程中有两个或三个应力（应变）分量独立地随时间发生变化，这些作用可以是同相的也可以是异相的，可以是比例的也可以是非比例的。风力发电机组中的铸件，如轮毂、底架和轴承座等，由于结构几何和所处工况的复杂性，会承受长期的多轴非比例循环载荷的作用。其中轴承座连接主轴和底架，是传动系主要的支撑部件，应保证与机组相同的20 年的使用寿命，是风电机组中疲劳耐久性要求最高的关键部件之一。

目前，在处理此类几何形状和承载情况均较复杂的多轴疲劳问题时，多将多轴疲劳损伤等效成单轴疲劳损伤，然后运用各种单轴疲劳理论及算法来近似计算[1-2]。而常用的多轴疲劳的寿命预测方法主要有3 种[1]：基于静强度准则的多轴疲劳寿命预测方法、多轴疲劳寿命估算的临界平面法和多轴疲劳寿命预测的能量方法。基于静强度准则的多轴疲劳寿命预测方法常利用Von Mises 或Tresca 屈服准则来等效多轴应力（应变）；多轴疲劳寿命估算的临界平面法首先要找出临界损伤平面，然后将其上的剪切应力（应变）和正应力（应变）进行各种组合来构造多轴疲劳损伤参量，建立疲劳寿命预测方程；多轴疲劳寿命预测的能量方法是利用循环塑性功作为多轴疲劳损伤参量，在某些情况下能够成功地描述疲劳问题，但该方法没能考虑平均应力（应变）的影响，且暂无具有物理意义的载荷处理方式。……