论文研究 - 海上风力涡轮机单桩疲劳损伤中的残余应力考虑：是还是不是？

本文的目的是通过使用有限元分析（FEA）工具ABAQUS的数值分析方法研究残余应力对海上风力涡轮机单桩疲劳损伤的影响。 在ABAQUS中开发了三个具有相同尺寸（在标准范围内）的单桩模型，并将其在圆周上划分为相等的环。 在实践中，纵向隔板已经旋转了180°。 在这三个模型中均已应用了现实生活中的海上风力涡轮机环境的典型载荷，其中在第一和第二个模型的关键焊接区域将拉伸和压缩残余应力作为附加载荷，而第三个模型则没有附加载荷。 在所有六个自由度上都应用了零边界条件的情况下，按照每种情况下的标准，模拟已针对107个风浪荷载和波浪荷载进行了运行。 在三个模型中，从关键焊接区域获得的应力结果表明，与没有残余应力的模型结果相比，存在等于材料屈服应力的拉伸残余应力对单桩的疲劳损伤贡献最大0.05％。通过类似的比较，压缩残余应力的存在与材料的屈服应力的大小相比，在疲劳寿命中增加了0.06％，这表明残余应力对在关键焊接区域中累积的应力的贡献可忽略不计。与单桩材料的屈服应力一样高的残余应力的最大值不足以导致单桩在轴向上张开。