严 勇，刘楚达

（1.长沙航空职业技术学院 航空机械制造工程系，湖南 长沙 410124；2.长沙飚能信息科技有限公司，湖南长沙 410205）

0 引言

近几年，我国风电行业发展迅猛，风电机组的质量安全也越来越受到重视[1]。一方面，随着海上风电的发展，风力发电机的单机容量越来越大，2020年由三峡集团和东方电气集团联合研发的亚太地区最大、全球第二大10 MW海上风电机组已经成功并网发电；另一方面，关于风力机一些重要部件的强度分析存在偏差，缺乏对风力机的深入分析与研究，这些因素是导致目前机组运行过程中经常发生事故的主要原因[2]。叶片是风力机的关键核心部件，叶片承受的动态载荷和静态载荷均通过叶根螺栓传递，随着风机功率的提高，叶根螺栓受力也越来越大，螺栓的安全关系到整个风电机组的安全可靠运行，叶根高强度螺栓的断裂问题已经成为风力机安全的研究重点。

叶片根部连接形式主要分为T型螺栓和螺栓套预埋式两种[3]，大多采用42CrMoA材质的10.9级高强螺栓。目前，国内针对叶根螺栓的强度分析、疲劳寿命分析以及断裂失效研究多采用基于ANSYS等软件的有限元仿真手段，其计算模型过于理想化，且缺乏叶根螺栓的实测载荷数据支撑。本文致力于螺栓载荷的在线监测技术研究，开发了基于声弹性原理的螺栓轴向力超声测量及在线监测设备，并在叶片实验台上针对某型号叶片极限载荷试验中的叶根螺栓组载荷进行了实时监测，通过实时监测数据分析了叶根螺栓组的载荷分布状况。……