张 岩,徐嘉亮,安宗文,马 强

(1.甘肃省特种设备检验检测研究院,甘肃 兰州 730050) (2.兰州理工大学机电工程学院,甘肃 兰州 730050)

风电叶片作为整个机组转化风能的核心部件,占总成本的20%～30%[1-2],一旦损坏将会引发倒塔、电网烧毁等一系列恶性事故,造成巨大的经济损失[3-4]。丹麦Risø国家实验室的报告显示[5],导致叶片失效概率最高的事故是运行过程中粘接结构脱胶引发的叶片开裂。由此可知,风电叶片粘接结构影响着叶片的整体刚度和整体强度,叶片粘接结构的疲劳性能关系到叶片载荷能否顺利传递。

目前国内外学者针对风电叶片粘接结构疲劳失效问题已展开许多研究工作[6-7]。为了能够对风电叶片粘接结构的疲劳性能退化进行数值上的分析,以及更为直观地展现粘接结构在疲劳载荷加载作用下出现的多种损伤失效模式,Li等[8]分析了叶片粘接结构在疲劳载荷作用下裂纹的萌生与扩展规律,并且通过透射热成像技术研究了T字形截面的风电叶片粘接结构在疲劳载荷作用下的失效机理。Lahuerta等[9]将某34 m叶片上的粘接结构作为分析对象,通过试验以及理论分析的方法,深入研究了粘接结构在疲劳载荷作用下的刚度退化规律以及损伤机理。Liu等[10-11]基于此采用有限元分析方法进一步探讨了粘接层的强度、厚度以及宽度对叶片粘接结构力学性能的影响。黄吉[12]根据粘接结构疲劳失效过程中刚度退化规律,利用有限元方法进一步研究了挥舞摆振方向载荷对粘接结构力学性能的影响。……