疲劳强度设计概述

疲劳破坏是机械零件和结构件的主要失效形式之一，主要发生在循环变量载荷和随机载荷作用下。在循环载荷作用下，在零部件局部应力最大且最弱的部位出现微裂纹，并逐渐发展成宏观裂纹。

一般而言，结构强度设计的基本准则是保证静载荷产生的应力不超过材料许用应力，避免发生过载破坏。对于变载荷情况，可以通过增加许用安全系数值解决。疲劳失效与静载破坏不同。首先在零件的危险点附近产生疲劳裂纹，然后扩展直至发生断裂失效。所以应设法降低危险点的应力或提高危险点的强度，提高疲劳强度或延长寿命。

在风力发电机组运行过程中，很多机械强度要承受循环荷载，使构件的内部产生循环应力。风力发电机组使用寿命期限内的循环应力次数，一般可以简单估算，即

式中 N——循环应力次数；

k——风轮每转循环事件的次数，对于各叶片的根部应力循环而言，k=1，而对于三叶片风轮部件而言，k=3；

vrotor——风轮转速；

Hop——风力发电机组的年运行小时数；

Y——运行年数。(www.xing528.com)

应该指出，鉴于风力发电机组载荷的复杂性，设计中不仅考虑多重循环荷载作用，还需要考虑随机载荷等的影响。实际上，式（7-20）只是简单的估计，设计中还应注意高频变化应力、幅值变化等循环应力对风力发电机组疲劳寿命设计的影响。

式中 N——循环应力次数；

k——风轮每转循环事件的次数，对于各叶片的根部应力循环而言，k=1，而对于三叶片风轮部件而言，k=3；

vrotor——风轮转速；

Hop——风力发电机组的年运行小时数；

Y——运行年数。

应该指出，鉴于风力发电机组载荷的复杂性，设计中不仅考虑多重循环荷载作用，还需要考虑随机载荷等的影响。实际上，式（7-20）只是简单的估计，设计中还应注意高频变化应力、幅值变化等循环应力对风力发电机组疲劳寿命设计的影响。