ГОСТ Р 54418.23-2019 (МЭК 61400-23:2014) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 23. Полномасштабные испытания лопастей ротора на прочность

Приложение D
(справочное)

     
Определение числа циклов нагрузки при испытании на усталость

D.1 Общие положения

В настоящем приложении определяют рекомендованное число циклов нагрузки, применяемых при полномасштабном испытании лопастей на усталость.

Предполагают, что коэффициент испытательной нагрузки =1,05 является достаточным для испытания на усталость при 1 млн циклов нагрузки.

Установлено, что для полномасштабного испытания нагрузкой на усталость следует применять коэффициент =1,035 при примерно 2,5 млн циклов нагрузки.

Рекомендованные значения для различного числа циклов нагрузки приведены в таблице 1.

D.2 Число циклов

Число циклов нагрузки, прикладываемых к лопасти во время полномасштабного испытания на усталость, является решающим фактором продолжительности испытания на усталость. Поэтому стремление уменьшать число циклов нагрузки в целях снижения затрат на проведение полномасштабных испытаний может повлиять на достоверность результатов испытаний.

На основе коэффициентов, используемых для вычисления коэффициента испытательной нагрузки, подсчет выполняют для определения влияния числа циклов нагрузки при полномасштабном испытании на усталость на коэффициент нагрузки.

D.3 Применяемый подход

В первую очередь рассматривают диаграмму Гудмана, приведенную на рисунке D.1, упрощенную до односторонней диаграммы.

Рисунок D.1 - Упрощенная диаграмма Гудмана

Линия, обозначенная "Charac", пересекает горизонтальную ось в точке, представляющей статическую прочность конструкции , и вертикальную ось в точке динамической устойчивости для одного цикла нагрузки .

Линия "Reduced" действительна для некоторого числа циклов . Эта линия также пересекает горизонтальную ось в точке , но вертикальную ось пересекает в точке пониженного динамического напряжения для одного цикла нагрузки вычисляют по формуле

,                                                                   (D.1)

где - динамическое напряжение для одного цикла нагрузки;

- реальное число циклов нагрузки;

- экспонента усталостного повреждения материала.

Повреждение, вызванное нагрузкой длительностью и средним значением , определяют фактическим числом циклов нагрузки , деленным на допустимое число циклов нагрузки , по формуле

,                                            (D.2)

где - допустимое число циклов нагрузки;

- длительность нагрузки;

- статическая прочность конструкции;