海上風(fēng)力機(jī)塔筒腐蝕疲勞壽命分析.pdf

1、海上風(fēng)力機(jī)塔筒作為海上風(fēng)力機(jī)的重要組成部分，長期暴露在復(fù)雜多變的海洋腐蝕環(huán)境中，同時還要受到海上強(qiáng)風(fēng)載荷、波浪沖擊載荷等環(huán)境載荷以及風(fēng)力機(jī)在運(yùn)行過程中的動力載荷作用。因此對海上風(fēng)力機(jī)塔筒的腐蝕疲勞壽命進(jìn)行分析很有必要。
　　本文以某海域2.5MW海上風(fēng)力機(jī)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(jī)理出發(fā)，對海上風(fēng)力機(jī)塔筒在浪花飛濺區(qū)的壽命進(jìn)行了分析。主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　?。?）從點(diǎn)蝕加速裂紋成核的機(jī)理出發(fā)，

2、在點(diǎn)蝕坑為半球型以及點(diǎn)蝕起始于光滑表面的假設(shè)下，結(jié)合腐蝕電化學(xué)理論以及點(diǎn)蝕在演化過程中應(yīng)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(diǎn)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(fēng)力機(jī)塔筒在浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞裂紋成核壽命進(jìn)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(fēng)力機(jī)塔筒的腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)理進(jìn)行分析，利用現(xiàn)有的把腐蝕疲勞看成機(jī)械與環(huán)境因素交互作用的結(jié)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(kuò)展的模型。對海上風(fēng)力機(jī)塔筒在浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞擴(kuò)展壽命進(jìn)行了分析，得到其腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展壽命為26年。
　　（3）根據(jù)塔筒與腐蝕環(huán)境接觸的先后順序，把海上風(fēng)力機(jī)塔筒浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞壽命，分為防護(hù)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(kuò)展壽命三部分，對風(fēng)力機(jī)塔筒浪花飛濺區(qū)的腐蝕疲勞壽命進(jìn)行了分析，得其整體腐蝕疲勞壽命為30.06年。結(jié)果表明其腐蝕疲勞壽命大于設(shè)計要求的20