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大家一起学标准之IEC61400-1(8)

28天前浏览488

 点击听全文,今天大家继续一起学IEC61400-1。  

符号

英文原文

中文翻译

单位

V0

limit wind speed in wind speed distribution model

风速分布模型中的风速限值

[m/s]

V50

extreme wind speed (averaged over 10 minutes) with a recurrence interval of 50 years

50 年重现期 10 分钟平均极端风速

[m/s]

V100

extreme wind speed (averaged over 10 minutes) with a recurrence interval of 100 years

100 年重现期 10 分钟平均极端风速

[m/s]

Vout

cut-out wind speed

切出风速

[m/s]

Vr

rated wind speed

额定风速

[m/s]

Vref

reference wind speed

参考风速

[m/s]

Vref,T

reference wind speed for tropical-like conditions

台风工况参考风速

[m/s]

V(y,z,t)

longitudinal wind velocity component to describe transient horizontal wind shear

用于描述瞬态水平风切变的纵向风速分量

[m/s]

V(z,t)

longitudinal wind velocity component to describe transient variation for extreme gust and shear conditions

用于描述极端阵风、风切变工况瞬态变化的纵向风速分量

[m/s]

x,y,z

co-ordinate system used for the wind field description; along wind (longitudinal), across wind (lateral) and height respectively

风场描述坐标系;分别代表顺风向(纵向)、横风向(侧向)、高度方向

[m]

ZNT

life factor for contact stress for reference test conditions

基准试验条件下接触应力寿命系数

[-]

zhub

hub height of the wind turbine

风机轮毂高度

[m]

zr

reference height above ground

离地参考高度

[m]

z0

roughness length for the logarithmic wind profile

对数风廓线地表粗糙度长度

[m]

alpha

wind shear power law exponent

风切变幂律指数

[-]

beta

parameter for extreme direction change model

极端风向变化模型参数

[-]

delta

coefficient of variation

变异系数

[-]

Gamma

gamma function

伽马函数

[-]

gamma_f

partial safety factor for loads

荷载分项安全系数

[-]

gamma_M

partial safety factor for resistances

抗力分项安全系数

[-]

gamma_n

partial safety factor for consequences of failure

失效后果分项安全系数

[-]

theta(t)

wind direction change transient

瞬态风向变化量

[deg]

theta_cg

angle of maximum deviation from the direction of the average wind speed under gust conditions

阵风工况下风速相对平均风向的最大偏转角

[deg]

theta_eN

extreme direction change with a return period of N years

N 年重现期极端风向变化角度

[deg]

theta_i

slope of fitted plane for ith 30° sector

第 i 个 30° 扇区拟合平面坡度

[deg]

theta_360

slope of the fitted 360° plane

360° 全域拟合平面坡度

[deg]

theta1year,min

minimum ambient temperature to be expected in hourly average

小时平均统计下 1 年一遇最低环境温度

[K]

theta_min,operation

minimum allowable ambient temperature for wind turbine operation

风机运行允许最低环境温度

[K]

Lambda_1

turbulence scale parameter defined as the wavelength where the non-dimensional, longitudinal power spectral density, 

fS1(f)/sigma_1^2

, is equal to 0,05

湍流尺度参数,定义为无量纲纵向功率谱密度

fS1(f)/sigma_1^2=0.05对应的波长

[m]

rho

air density

空气密度

[kg/m³]

sigma

estimated wind speed standard deviation

估算风速标准差

[m/s]

sigma_c

representative ambient turbulence standard deviation

代表性环境湍流标准差

[m/s]

sigma_eff

effective estimated wind speed standard deviation

有效估算风速标准差

[m/s]

sigma_wake

wind speed standard deviation in the wake

尾流区风速标准差

[m/s]

    

sigma_T

maximum centre-wake wind speed standard deviation

尾流中心最大风速标准差

[m/s]

sigma_sigma

standard deviation of estimated wind speed standard deviation 

sigma

估算风速标准差

sigma自身的标准差

[m/s]

sigma}_ETM

extreme ambient turbulence standard deviation

极端环境湍流标准差

[m/s]

sigma_1

hub-height longitudinal wind velocity standard deviation

轮毂高度纵向风速标准差

[m/s]

sigma_2

hub-height lateral wind velocity standard deviation

轮毂高度横向风速标准差

[m/s]

sigma_3

hub-height upward wind velocity standard deviation

轮毂高度竖向风速标准差

[m/s]

Phi

standardized normal probability function

标准正态分布函数

[-]

E[ ]

expected value of parameter inside brackets

括号内参数的数学期望

[-]

Var[ ]

variance of parameter inside brackets

括号内参数的方差

[-]

4.2 Abbreviated terms 缩写术语对照表

缩写

英文全称

中文翻译

A

abnormal (for partial safety factors)

异常工况(用于分项安全系数分类)

AC

alternating current

交流电

DC

direct current

直流电

CC

cold climate

寒冷气候

COV

coefficient of variation

变异系数

DLC

design load case

设计载荷工况

DWM

dynamic wake meandering

动态尾流摆动

ECD

extreme coherent gust with direction change

带风向变化的极端相干阵风

EDC

extreme wind direction change

极端风向变化

EOG

extreme operating gust

极端运行阵风

ETM

extreme turbulence model

极端湍流模型

EWM

extreme wind speed model

极端风速模型

EWS

extreme wind shear

极端风切变

F

fatigue

疲劳工况

FMEA

failure mode and effect an alysis

失效模式与影响分析

HV

high voltage

高压

IAC

internal arc classification

内部电弧分级

IC

icing climate

覆冰气候

LTC

low temperature climate

低温气候

LVRT

low voltage ride through

低电压穿越

N

normal and extreme (for partial safety factors)

常规及极端工况(用于分项安全系数分类)

NWP

normal wind profile model

常规风速廓线模型

NTM

normal turbulence model

常规湍流模型

S

special IEC wind turbine class

IEC 特殊风机等级

T

transport and erection (for partial safety factors)

运输安装工况(用于分项安全系数分类)

TSI

terrain slope index

地形坡度指数

TVI

terrain variation index

地形起伏指数

U

ultimate

极限工况

ULS

ultimate limit state

极限承载状态

简单总结

该部分为IEC 61400-1:2019标准第四章符号体系,补充风速、温度、湍流、分项安全系数、坐标系、地形相关全套物理符号定义;同时完整列出标准全部专业缩写,覆盖气候、载荷工况、湍流 / 风模型、电气、安全分析、地形参数、极限状态等风机设计全领域,是风机载荷计算、仿真建模、规范查阅的统一符号与缩写参照基准。

今天就学到这里,明天我们继续学习,每天十分钟大家一起学标准。



来源:智慧强学斋
ACTSystem疲劳湍流ADSUGUMFMEA试验电气
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-07-28
最近编辑:28天前
强学斋
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IEC61400-1风力发电机组第1部分:设计要求解析(8)结构设计

IEC 61400-1:2019第7章Structural Design是风电机组设计的核心核心章节,覆盖载荷定义、全系列设计载荷工况(DLC)、载荷计算、极限疲劳稳定挠度四大类极限状态与分项安全系数体系,是风电整机、叶片、塔筒、基础设计与仿真的强制依据。风力发电机组完要通过整性验证,所有承载部件必须通过计算、试验或两者结合,验证其极限强度和疲劳强度,确保达到可接受的安全水平。载荷分类重力与惯性载荷重力与惯性载荷源于重力、振动、旋转及地震活动,设计文档需明确塔架垂直度公差,并在结构分析中单独考虑其对重力载荷的作用。气动载荷气动载荷由气流与机组部件的相互作用产生,受风速、湍流、转速、空气密度及气动外形等影响。 作动载荷作动载荷来自机组运行与控制,计算时需考虑作动力范围,机械制动还需计入温度与老化对摩擦、弹簧力或压力的影响。 其他载荷还需适当考虑尾流、冲击、冰载荷及涡激振动引起的塔架载荷等。设计工况风况与机组状态的组合本章按照风力发电机组全生命周期内的运行状态与设计情况,将载荷工况系统性地划分为8大类:正常发电(DLC1)、故障状态(DLC2)、启动(DLC3)、正常停机(DLC4)、紧急停机(DLC5)、停机/空转(DLC6)、停机后待维修(DLC7)以及运输/维护(DLC8)。通过匹配不同的风况模型(如NTM、ETM、ECD、EWS、EOG、EWM、NWP等)与各类环境或故障条件,明确了每种工况下应采用的分析类型(U-极限分析或F-疲劳分析)及对应的部分安全系数(N-正常、A-非正常)。其核心设计原则是:对多年一遇的极端事件进行极限强度分析,对频繁发生的常规工况进行疲劳分析,从而确保机组在全寿命周期内各类状态下均具备足够的结构安全裕度。以后我会单独用整篇文章来对每个工况的详细解读,这篇只做简略的描述。安全系数载荷分项系数 γf用于将特征载荷转化为设计载荷,以考虑载荷的不确定性及不利偏差。抗力分项系数 γM替代旧版材料系数,用于将特征抗力(或材料强度)转化为设计抗力,以考虑材料性能、抗力模型及几何参数的不确定性。考虑材料强度相对于特征值的不利偏差与不确定性;截面抗力或结构承载能力评估的不准确性;几何参数的不确定性;结构材料性能与控制试样测试值之间关系的不确定性;换算系数的不确定性。失效后果系数 γn用于区分不同部件失效后对整机的影响程度,以反映失效后果的严重性。在极限状态校核中,上述三类系数通过极限状态函数组合使用:γn⋅S(Fd)≤Rd即:γn⋅γf⋅Fk≤γMRk。三者共同确保设计载荷不超过设计抗力,且不同失效后果等级的部件获得与其重要性相匹配的安全裕度。 极限状态校核ULS 极限强度验证结构构件在极端载荷作用下,其材料强度是否足以抵抗破坏。该分析针对的是材料强度破坏、截面断裂、连接失效等承载能力丧失的失效模式。FLS 疲劳验证结构在循环载荷长期作用下,不会因累积损伤而导致疲劳破坏。疲劳强度定义为与给定循环次数相关联的应力幅值。SLS 稳定塔筒屈曲校核以 DLC6 极端风为主控,规范隐含:薄壁塔筒初始制造椭圆度缺陷折算进γM,不用额外人为附加缺陷系数;基础倾覆验算采用特征荷载乘γf,抗倾覆抗力用地基特征承载力除以γM。DLS 挠度验证在设计载荷条件下,不会发生影响结构完整性的过大变形,最典型的校核是叶片与塔筒之间的机械干涉(扫塔)。总结本章是风机结构设计核心,采用极限状态加分项安全系数体系,明确强度、疲劳、稳定、挠度四类校核要求。以标准化DLC 载荷工况为设计主线,覆盖运行、故障、启停、紧急停机、吊装运维全场景,各工况绑定专属风模型。第四版标准重构抗力分项系数体系,统一全工况安全裕度,划定叶片扫塔挠度等刚性底线,同时允许依托试验数据合理优化系数。规定以气动弹性时程仿真为核心载荷计算手段,搭配极值外推、疲劳损伤累积方法,作为结构校核的统一依据。用一句话总结:本章用统一的分项系数体系,通过覆盖全场景的 DLC 载荷工况,以气动弹性仿真为手段,完成强度、疲劳、稳定、挠度四大极限状态校核,并允许用试验数据校准安全系数,确保风电机组全寿命周期的结构完整性。来源:智慧强学斋

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