海上風力機塔筒腐蝕疲勞壽命分析.pdf

1、海上風力機塔筒作為海上風力機的重要組成部分，長期暴露在復雜多變的海洋腐蝕環(huán)境中，同時還要受到海上強風載荷、波浪沖擊載荷等環(huán)境載荷以及風力機在運行過程中的動力載荷作用。因此對海上風力機塔筒的腐蝕疲勞壽命進行分析很有必要。
　　本文以某海域2.5MW海上風力機處在浪花飛濺區(qū)的塔筒為研究對象，從腐蝕疲勞的微觀機理出發(fā)，對海上風力機塔筒在浪花飛濺區(qū)的壽命進行了分析。主要內容包括以下幾個方面：
　?。?）從點蝕加速裂紋成核的機理出發(fā)，

2、在點蝕坑為半球型以及點蝕起始于光滑表面的假設下，結合腐蝕電化學理論以及點蝕在演化過程中應變能和表面能的變化，提出了一種確定腐蝕疲勞裂紋成核臨界點蝕深度的新方法以及估計腐蝕疲勞裂紋成核壽命的模型。并用此模型對海風力機塔筒在浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞裂紋成核壽命進行了分析,得到其腐蝕疲勞成核壽命為1.06年。
　?。?）通過對海上風力機塔筒的腐蝕疲勞裂紋擴展機理進行分析，利用現有的把腐蝕疲勞看成機械與環(huán)境因素交互作用的結果，考慮陽極溶解降低

3、腐蝕疲勞裂紋尖端金屬自由能影響腐蝕疲勞裂紋擴展的模型。對海上風力機塔筒在浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞擴展壽命進行了分析，得到其腐蝕疲勞裂紋擴展壽命為26年。
　　（3）根據塔筒與腐蝕環(huán)境接觸的先后順序，把海上風力機塔筒浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞壽命，分為防護體系失效時間、腐蝕疲勞裂紋成核壽命以及腐蝕疲勞裂紋擴展壽命三部分，對風力機塔筒浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞壽命進行了分析，得其整體腐蝕疲勞壽命為30.06年。結果表明其腐蝕疲勞壽命大于設計要求的20