蔡 新，常鹏举，郭兴文，林世发

（1.河海大学 力学与材料学院，江苏 南京 211100；2.沿海开发与保护协同创新中心，江苏 南京 210098；3.江苏省风电机组结构工程研究中心，江苏 南京 210098）

0 引言

陆上风力机叶片作为风力发电机组的核心部件，其成本约占整个陆上风力机系统总成本的20%[1]。在风力机运行工作期间，叶片受到各种外界环境及风载荷的组合影响，并且随着叶片大、长、柔的发展趋势，叶片的气弹不稳定导致疲劳载荷增加的风险也不可忽略。为了达到陆上风力机叶片20 a使用寿命的设计要求，对叶片进行疲劳寿命分析和预测具有重要意义。

国内外学者通过理论和试验，对叶片的疲劳问题进行了大量研究。在疲劳损伤理论方面，文献[2]对国内外学者所研究的疲劳累积损伤理论进行了分类和总结，认为Miner线性疲劳损伤理论具有很广的应用范围，Niu模型可以看作疲劳累积损伤的普适方程。疲劳载荷是疲劳损伤的重要影响因素，但大型风力机的实测疲劳载荷数据难以获得。文献[3]计算了风电机组叶片疲劳载荷，并将其应用于叶片疲劳寿命计算，得到了较为可靠的结果。在预测叶片疲劳寿命方面，文献[4]基于Miner理论提出了一种叶片安全寿命估计的可靠方法。Shokrieh M M[5]采用随机疲劳载荷谱对全尺寸风力机叶片进行了疲劳寿命预测，获得了各个铺层的疲劳寿命。Jensen F M[6]对34 m风力机叶片进行了疲劳破坏试验，并对其进行了疲劳损伤的数值模拟，对比试验和模拟结果发现，外层剥离是最初的失效机制，然后分层屈曲导致破坏。……