1、 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組第23部分：轉(zhuǎn)子葉片的全尺寸比例結(jié)構(gòu)試驗(yàn)1主題與范圍本技術(shù)規(guī)范為風(fēng)力機(jī)葉片全尺寸比例結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和相關(guān)結(jié)果的說明及評(píng)估提供了指導(dǎo)方針，作為葉片整體設(shè)計(jì)驗(yàn)證的一部分。在該技術(shù)規(guī)范中，應(yīng)考慮下列試驗(yàn)：靜態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)；疲勞試驗(yàn)其它葉片特性試驗(yàn)假設(shè)決定試驗(yàn)參數(shù)的數(shù)據(jù)是可用的。在本技術(shù)規(guī)范中，設(shè)計(jì)負(fù)荷和葉片的原料數(shù)據(jù)作為確定和評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷的起始點(diǎn)，與實(shí)際負(fù)荷相關(guān)的設(shè)計(jì)負(fù)荷的評(píng)估則不在本技術(shù)規(guī)范的范圍內(nèi)。本技術(shù)規(guī)范不包括：試驗(yàn)設(shè)備采購的詳細(xì)規(guī)范；覆蓋進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)所有方面的詳細(xì)工作指導(dǎo)；作為確定葉片及其組件基本原料強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)；替代精確的設(shè)計(jì)流程；用來試驗(yàn)機(jī)械功能。本技術(shù)規(guī)范編制中，進(jìn)行的

2、是水平軸風(fēng)力機(jī)葉片的實(shí)物測(cè)試，多數(shù)是纖維加固塑料和環(huán)氧樹脂/木材葉片。然而，其它結(jié)構(gòu)，尺寸和原材料的風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)組同樣適用其中大的原則。2引用標(biāo)準(zhǔn)下述標(biāo)準(zhǔn)文件中所含條款，通過在本技術(shù)規(guī)范中引用而構(gòu)成本技術(shù)規(guī)范的條文。凡是注明日期的引用文件，其隨后所有的增補(bǔ)版或修訂版和其它版本均不適用于本部分，然而鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究可使用這些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，使用其最新版。IEC和ISO的成員國進(jìn)行最新有效的國際標(biāo)準(zhǔn)的登記。IEC60050415：1999國際電工詞匯第415部分：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。IEC614001：1999風(fēng)力發(fā)電機(jī)組第一部：安全要求；ISO2394：199

3、8結(jié)構(gòu)可靠性通用原則ISO/IEC17025：1999標(biāo)定計(jì)量單位標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)通用設(shè)備。3定義通常風(fēng)力機(jī)或風(fēng)力能源相關(guān)的定義對(duì)該更確切，IEC60050415提到的以及下述定義的，該技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)是3.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)用恒定或變化的力或位移操縱的設(shè)備。葉片轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)及氣動(dòng)設(shè)備葉根轉(zhuǎn)子葉片與轉(zhuǎn)子襯套相連接的部分翹曲壓力荷載下非線形的偏差引起的非正常形態(tài)葉弦葉片翼型橫截面上前沿和后沿相連的參考直線長(zhǎng)度（葉弦片）按一定的慣列定義恒定幅值負(fù)荷在疲勞試驗(yàn)中，應(yīng)用恒定幅值和平均值的循環(huán)負(fù)荷蠕變?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間持續(xù)負(fù)荷下引起應(yīng)力的不斷增加設(shè)計(jì)負(fù)荷葉片設(shè)計(jì)承受負(fù)荷，包括相關(guān)部分安全系數(shù)沿邊向與局部葉弦平行的方向疲勞公式

4、評(píng)估疲勞壽命的方法3.11疲勞強(qiáng)度重復(fù)負(fù)荷下材料或結(jié)構(gòu)元件的承受能力的測(cè)量值疲勞試驗(yàn)一種使用恒定或變化幅值的循環(huán)負(fù)荷作用于試驗(yàn)本體的試驗(yàn)固定件引入負(fù)荷或支撐試驗(yàn)樣本的組件和設(shè)備沿翼向與未變形的動(dòng)葉軸伸展表面方向垂直的方向沿展向與局部葉弦和葉軸高方向垂直的方向3.16全尺寸試驗(yàn)在實(shí)際結(jié)構(gòu)或組件上進(jìn)行的試驗(yàn)內(nèi)側(cè)朝向葉片根部前后沿平行與伸展表面的幾何平面，垂直于不變形動(dòng)葉的縱軸的方向靜態(tài)負(fù)荷在所有方向和葉高位置上最大設(shè)計(jì)負(fù)荷的集合形態(tài)試驗(yàn)決定整體固有頻率、阻尼和結(jié)構(gòu)形態(tài)外形的試驗(yàn)固有頻率（eigen頻率）在這一點(diǎn)頻率當(dāng)受到干擾時(shí)整體允許的自由振動(dòng)非破壞性試驗(yàn)不改變整體性質(zhì)的檢查方法外側(cè)指向葉尖準(zhǔn)安全

5、系數(shù)用于修正負(fù)荷和原材料強(qiáng)度典型值的不確定性的系數(shù)點(diǎn)負(fù)荷一個(gè)負(fù)荷或一組負(fù)荷作用在離散葉展位置徑向位置在幾何平面上從轉(zhuǎn)子中心到轉(zhuǎn)子軸的垂直距離R比率循環(huán)負(fù)荷中最小與最大值的比值3.28服務(wù)負(fù)荷負(fù)荷頻譜，包括實(shí)際操作環(huán)境的典型連續(xù)場(chǎng)量SN公式用來表述應(yīng)力（S）和材料循環(huán)（N）特性、組件和結(jié)構(gòu)整體的方法沿葉高平行與動(dòng)葉縱軸的方向靜態(tài)試驗(yàn)定值、定向的特定負(fù)荷作用于試驗(yàn)樣本的試驗(yàn)剛度力的變化（或扭矩）與彈性體、非固定體位移變化的比值應(yīng)變?cè)趹?yīng)力作用下材料拉長(zhǎng)值（或切位移）與最初材料長(zhǎng)度的比值皮重負(fù)荷由重力引起的力或力矩試驗(yàn)區(qū)域承受設(shè)計(jì)負(fù)荷試驗(yàn)體的部位試驗(yàn)負(fù)荷試驗(yàn)中應(yīng)用的力和力矩厚度垂直于葉弦，葉片翼型上部

6、與下部表面之間的最大距離扭轉(zhuǎn)葉片截面的葉弦直線在角度上沿葉高方向發(fā)生變化最大強(qiáng)度材料或結(jié)構(gòu)元件最大（靜態(tài)）承載能力的測(cè)量值變化振幅的負(fù)載應(yīng)用的非恒定的平均值和循環(huán)幅度的循環(huán)負(fù)載威爾福樹將單一負(fù)載源分散放置在試驗(yàn)樣本的多個(gè)點(diǎn)上的設(shè)備4符號(hào)4.1符號(hào)Fx沿翼形方向切應(yīng)力Fy前后沿切應(yīng)力（轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Fz沿葉高方向拉力（轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Mx前后沿彎矩（轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)）My沿翼形方向彎矩（轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Mz葉片扭距（轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Fa沿展向切應(yīng)力（葉弦方向協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Fb沿邊向切應(yīng)力（葉弦方向協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Fc沿葉高方向（拉）應(yīng)力（葉弦方向協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Ma沿邊向彎矩（葉弦方向協(xié)調(diào)系統(tǒng)）Mb沿展向彎矩（葉弦方向協(xié)

7、調(diào)系統(tǒng)）Mc葉片扭距（葉弦方向協(xié)調(diào)系統(tǒng)）D理論損失C材料強(qiáng)度轉(zhuǎn)換系數(shù)f強(qiáng)度F負(fù)荷g強(qiáng)度系數(shù)4.2希臘符號(hào)Y部分因子（偏因子）o應(yīng)用應(yīng)力和拉力4.3下標(biāo)符號(hào)design設(shè)計(jì)負(fù)荷條件df設(shè)計(jì)負(fù)荷：疲勞du設(shè)計(jì)負(fù)荷：靜態(tài)ef試驗(yàn)負(fù)荷疲勞公式的不確定系數(shù)f負(fù)荷ff疲勞負(fù)荷fu靜態(tài)負(fù)荷k特性值m材料n故障影響nf疲勞故障影響nu靜態(tài)故障影響sf葉片間振動(dòng)：疲勞試驗(yàn)負(fù)荷Su：葉片間振動(dòng)：靜態(tài)試驗(yàn)負(fù)荷Target：目標(biāo)負(fù)荷條件Test：試驗(yàn)負(fù)荷條件4.4縮寫詞SSF：靜態(tài)強(qiáng)度系數(shù)RSSF:相對(duì)SSFMSS：最小靜態(tài)強(qiáng)度FSF：疲勞應(yīng)力系數(shù)RFSF：相對(duì)FSFMFS：最小疲勞強(qiáng)度RMFS：相對(duì)MFSWGTS：

8、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5通用原則5.1試驗(yàn)?zāi)康娘L(fēng)力機(jī)葉片試驗(yàn)的基本目的是為了證明葉片型號(hào)，在制造過程中相對(duì)確定的系列規(guī)格。必須說明：葉片可以承受在它的設(shè)計(jì)服務(wù)壽命中可能經(jīng)受的最大負(fù)荷幫疲勞負(fù)荷。通常，技術(shù)規(guī)范中的全尺寸試驗(yàn)主要進(jìn)行有限數(shù)目的樣本試驗(yàn)，只試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供的一到兩個(gè)葉片，所以不能得到生產(chǎn)中片強(qiáng)度的靜態(tài)分布規(guī)律。雖然試驗(yàn)提供了葉片型式的確鑿信息，但這此既不能替代精確的設(shè)計(jì)程序，也不能替代一系列的葉片生產(chǎn)質(zhì)量保證體系。5.2臨界狀態(tài)考慮到其它影響，有代表性的試驗(yàn)負(fù)荷能高于設(shè)計(jì)負(fù)荷，例如，環(huán)境影響、試驗(yàn)的不確定性以及生產(chǎn)中的變數(shù)（見第9章）對(duì)臨界狀態(tài)實(shí)際余量的確定非常有必要，因?yàn)?，這個(gè)余量能提供試驗(yàn)葉

9、片抵抗力實(shí)際安全性的一個(gè)評(píng)估，然而，這種價(jià)值的體現(xiàn)并不直接，也并不要求作為一個(gè)可能的方法必須應(yīng)用。5.3實(shí)際約束實(shí)際的試驗(yàn)操作受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制。最主要的一些受約束條件如下所列：模擬的葉片上的負(fù)荷分布只能近似精確；試驗(yàn)的時(shí)間通常僅有一年或更短；僅測(cè)試一個(gè)或少量葉片；某些失敗很難被預(yù)見因?yàn)橐陨霞s束條件會(huì)做出一些處理，以便最終的試驗(yàn)結(jié)果能用來對(duì)定義的臨界狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，試驗(yàn)會(huì)是一折衷產(chǎn)物?？紤]到結(jié)果的體現(xiàn)，用來試驗(yàn)的葉片通常是系列產(chǎn)品的第一代葉片，而且是經(jīng)過發(fā)展改良的，這些應(yīng)該心中了解，即使是最小的修改也可能影響試驗(yàn)的有效性。5.4試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)負(fù)荷是試驗(yàn)負(fù)荷及隨后嚴(yán)格的試驗(yàn)負(fù)荷評(píng)估的基礎(chǔ)，如果

10、在試驗(yàn)期間沒有發(fā)生葉片損傷，同時(shí)葉片結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)負(fù)荷都經(jīng)過準(zhǔn)確評(píng)估，那么預(yù)示著葉片滿足設(shè)計(jì)要求，雖然如此，我們必須知道測(cè)試內(nèi)容和不測(cè)試的內(nèi)容。5.4.1測(cè)試內(nèi)容按設(shè)計(jì)計(jì)算，葉片必須能承受設(shè)計(jì)負(fù)荷。在這些設(shè)計(jì)計(jì)算中隱含了一些假設(shè)：精確計(jì)算應(yīng)力和應(yīng)變或保守的估算；精確或保守估算所有有關(guān)材料和細(xì)節(jié)的強(qiáng)度及疲勞公式是精確的或保守的；產(chǎn)品是以設(shè)計(jì)為依據(jù)的；當(dāng)一個(gè)全尺寸結(jié)構(gòu)比例試驗(yàn)作業(yè)最終設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)，上述的假設(shè)合理性同時(shí)得到檢驗(yàn)，當(dāng)試驗(yàn)中葉片損壞，那么至少上述假設(shè)中一項(xiàng)被違背了，雖然沒有更深的分析清楚說明是什么導(dǎo)致這非預(yù)料性的失敗。當(dāng)葉片經(jīng)過試驗(yàn)沒有出現(xiàn)非預(yù)計(jì)性或嚴(yán)重的損傷，那么就有把握說葉片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)沒

11、有可導(dǎo)致不安全情況的重大錯(cuò)誤，然而，這還不是絕對(duì)的保證，因?yàn)?，可能有些設(shè)計(jì)假設(shè)中的錯(cuò)誤。在全尺寸試驗(yàn)環(huán)境條件下相互抵銷了，但他們?cè)趯?shí)際操作環(huán)境中不會(huì)抵銷。5.4.2非測(cè)試內(nèi)容全尺寸試驗(yàn)中，下列內(nèi)容不被測(cè)試（和驗(yàn)證）設(shè)計(jì)負(fù)荷的正確性；由于環(huán)境條件與試驗(yàn)時(shí)條件不同產(chǎn)生的影響；結(jié)果的分散；生產(chǎn)或設(shè)計(jì)中可能的變化；6葉片數(shù)據(jù)6.1概要通常用一些圖、技術(shù)規(guī)范和部件列表來說明葉片。同時(shí)還配有操作、運(yùn)輸和儲(chǔ)存相應(yīng)的指導(dǎo)。試驗(yàn)葉片的設(shè)計(jì)和建造都應(yīng)有可查找的文件根據(jù)，例如圖紙，要附注分層草圖和簽名的檢查報(bào)告。葉片應(yīng)有自身唯一的特性說明書。特別是如果試驗(yàn)葉片與系列生產(chǎn)葉片有不同，那么不同點(diǎn)要清楚地在文件中標(biāo)出。要

12、安全確切說明葉片性質(zhì)需要大范圍的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被各個(gè)方面使用。例如，實(shí)驗(yàn)室必須有基本體積數(shù)據(jù)以便決定葉片是否合適試驗(yàn)床，而更細(xì)節(jié)的原料信息則用來評(píng)估和測(cè)試。這些基本分類如下所述。6.2外部尺寸與接觸面在圖紙上應(yīng)確切說明葉片的尺寸，至少提供下列數(shù)據(jù)（舉一個(gè)例子，見圖1）葉片從根部到頂部的長(zhǎng)度；螺栓式樣和葉片根部接觸面尺寸；葉弦與扭轉(zhuǎn)的分布位置為了確定整體尺寸的表面，需要進(jìn)行設(shè)備試驗(yàn)，葉片的最大偏差和負(fù)荷均應(yīng)提供。第15頁圖圖1表示外部尺寸和接觸面的圖例6.3葉片特性為了試驗(yàn)和評(píng)估的目的，特別說明下列內(nèi)容：葉片包括外加負(fù)荷部件至少5面良好分布位置的幾何輪廓主要內(nèi)部組件的位置與特性使用材料（見6.4

13、）原料分布基本制造過程性質(zhì)鍛壓及層狀結(jié)構(gòu)組成部分不銹鋼及金屬組件固定裝置連接件葉片至少5個(gè)良好分布位置截面性質(zhì)彈性區(qū)主要彎曲剛性主軸剛性區(qū)扭轉(zhuǎn)剛性區(qū)剪力中心區(qū)總質(zhì)量及質(zhì)量分布重心位置固有頻率（第一、二級(jí)沿平展方向和沿邊向，第一級(jí)扭轉(zhuǎn)）主要特性公差以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的試驗(yàn)應(yīng)提供選擇下每個(gè)橫截面有關(guān)的強(qiáng)度6.4材料數(shù)據(jù)一些試驗(yàn)區(qū)域使用的材料相應(yīng)的強(qiáng)度/或疲勞公式及彈性特性均應(yīng)提供。對(duì)于疲勞強(qiáng)度，這包括恰當(dāng)?shù)腟N公式，循環(huán)計(jì)算步驟，合適的損壞累積模型，R比率影響其它6.5設(shè)計(jì)負(fù)荷及條件6.5.1總述通常試驗(yàn)負(fù)荷就是指將空氣動(dòng)力和葉片扭矩簡(jiǎn)化分布位于葉片跨度方向?yàn)榉稚⒌牧?，用這些力來表示一個(gè)特定的負(fù)荷情況。

14、以負(fù)荷為基礎(chǔ)的試驗(yàn)（見8.2）應(yīng)確切說明設(shè)計(jì)負(fù)荷，而對(duì)于以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的試驗(yàn)（見8.3），就不需要。應(yīng)使用的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)負(fù)荷包括的準(zhǔn)安全系數(shù)均應(yīng)標(biāo)明。6.5.2負(fù)荷情況每種負(fù)荷情況均應(yīng)以6個(gè)負(fù)荷分量來定義（Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz）,沿葉片跨度方向選取多點(diǎn)在試驗(yàn)的重要位置，使試驗(yàn)負(fù)荷得到精確評(píng)定。提供的6個(gè)負(fù)荷分量還包括用來產(chǎn)生復(fù)合負(fù)荷1）的相位和頻率信息。然而，并不是所有負(fù)荷都是同等重要，也不是所有負(fù)荷在試驗(yàn)中都可以外加的（見第7章）。協(xié)調(diào)系統(tǒng)有關(guān)負(fù)荷分量應(yīng)清楚說明。正常情況下，使用沿葉弦方向協(xié)調(diào)系統(tǒng)（見圖2）或轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)（見圖3）。用于試驗(yàn)?zāi)康?，建議采用圖3的轉(zhuǎn)子協(xié)調(diào)系統(tǒng)。第17頁

15、圖圖2轉(zhuǎn)子（沿翼形，沿邊方向）協(xié)調(diào)系統(tǒng)圖3轉(zhuǎn)子（沿翼形，沿前后沿）協(xié)調(diào)系統(tǒng)（選擇的）環(huán)境條件除了負(fù)荷之外，關(guān)于設(shè)計(jì)操作條件及試驗(yàn)條件都應(yīng)明確規(guī)定，這些會(huì)影響材料性質(zhì)（例如濕度、溫度）機(jī)械裝置在像頂部制動(dòng)器這樣的重要部件上外加負(fù)荷通常與在葉片上外加負(fù)荷性質(zhì)不同，需要特別的技術(shù)規(guī)范和詳述試驗(yàn)說明。66試驗(yàn)區(qū)域沒有一個(gè)試驗(yàn)?zāi)芡瑫r(shí)加負(fù)荷到整個(gè)葉片，外加有代表性的負(fù)荷到重要的區(qū)域。請(qǐng)考慮下列可能的重點(diǎn)區(qū)域：在跨度之外葉片內(nèi)側(cè)部分，這部分性質(zhì)緩慢變化葉片的一些部位，那里計(jì)算中采用最小余量系數(shù)來抗扭曲，計(jì)算強(qiáng)度或疲勞壽命葉片上與空氣動(dòng)力制動(dòng)裝置連為一體的部分，此部分結(jié)構(gòu)特性受空氣動(dòng)力制動(dòng)裝置影響這些區(qū)域試驗(yàn)

16、情況應(yīng)詳述6.7特殊的葉片修改為了試驗(yàn)的目的能存在一些特殊的葉片修改。在疲勞試驗(yàn)中，在一個(gè)可接受的時(shí)間框架內(nèi)負(fù)荷必須放大來做試驗(yàn)。在某些情況下，疲勞負(fù)荷要求的放大量可能導(dǎo)致某些不用考慮做試驗(yàn)的部分損壞，在這種情況下，可以考慮特殊的葉片修改，以可能由于外加負(fù)荷加強(qiáng)而修改。所有特殊的葉片修改都應(yīng)詳述。6.8根部固定在某種條件下應(yīng)考慮做根部區(qū)域試驗(yàn)，根部安裝細(xì)節(jié)應(yīng)詳述：包括螺栓的技術(shù)規(guī)范和裝緊程序，固定長(zhǎng)度，輪轂剛性等等6.9機(jī)械裝置如果一個(gè)機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)接觸面要試驗(yàn)，那么最好機(jī)械裝置和適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置引入由葉片提供的負(fù)載。任何機(jī)械裝置和固定裝置承載物，位置及配置的附加數(shù)據(jù)都應(yīng)詳述。7設(shè)計(jì)和試驗(yàn)負(fù)荷條

17、件的不同7.1總述設(shè)計(jì)負(fù)荷包括下列負(fù)荷要素沿平展方向彎矩沿邊向彎矩在平展方向加負(fù)荷剪應(yīng)力在邊方向加負(fù)荷剪應(yīng)力扭矩徑向負(fù)荷然而，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)必須有限制。在試驗(yàn)中，負(fù)荷并沒有實(shí)際加到所有構(gòu)件上，也沒有建立與設(shè)計(jì)環(huán)境相同的條件，更有甚者，做疲勞試驗(yàn)必須加速，增加試驗(yàn)負(fù)荷使之大于設(shè)計(jì)負(fù)荷以至在某個(gè)試驗(yàn)階段里葉片承受明顯的疲勞損傷。還有，它不同于加負(fù)荷理想狀態(tài)下的情況，也應(yīng)考慮例如，外加集中負(fù)荷，增強(qiáng)的剪力負(fù)荷及扭負(fù)荷。同樣，通常情況下，也不可能平等試驗(yàn)葉片所有部分，即使是簡(jiǎn)化的負(fù)荷也應(yīng)按排在規(guī)定的有效區(qū)域試驗(yàn)。在很多情況下，為了解釋試驗(yàn)條件和假設(shè)負(fù)荷或強(qiáng)度數(shù)據(jù)角度的環(huán)境條件不同（例如實(shí)驗(yàn)室環(huán)境通常與設(shè)計(jì)

18、和操作環(huán)境不同），必須修改試驗(yàn)負(fù)荷。用來判斷評(píng)估的有關(guān)因素是個(gè)問題，在第9和第10節(jié)討論。在下列章節(jié)中，將討論一些可能存在的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)負(fù)荷條件不同之處。外加負(fù)荷在一個(gè)試驗(yàn)中，外加負(fù)荷往往集中在葉片沿跨度部分（見12.3），由于負(fù)荷的集中及可能橫截面的加厚，那么，通常橫截面的變形可能不發(fā)生，這將改變?nèi)~片就地應(yīng)力。那些外加負(fù)荷點(diǎn)因而遠(yuǎn)離了試驗(yàn)詳細(xì)規(guī)定的那些區(qū)域。第19頁圖4圖4理想和試驗(yàn)負(fù)荷不同的力矩分布彎矩和剪力在一個(gè)試驗(yàn)裝置上，通常負(fù)荷僅加在一些數(shù)量的部件上，而理想的所加試驗(yàn)負(fù)荷應(yīng)的連續(xù)的，這會(huì)導(dǎo)致部件沿跨度方向力矩（見圖4）及剪應(yīng)力不同。通過增加動(dòng)作機(jī)構(gòu)外加負(fù)荷的橫截面數(shù)量，這種情況可改善。

19、然而，增加動(dòng)作機(jī)構(gòu)數(shù)目也便增加了并不準(zhǔn)備試驗(yàn)的一些葉片區(qū)域（見7.2和10.2）雖然如此，試驗(yàn)中的沿跨度方向力矩與剪應(yīng)力分布必須盡可能的與設(shè)計(jì)負(fù)荷接近。通常，這對(duì)力矩分布很重要。沿平展方向和沿葉片邊方向的合并在靜態(tài)和疲勞試驗(yàn)中，外加的沿平展方向和沿葉片方向的負(fù)荷合并后其結(jié)果最有代表性。僅外加沿平展方向彎矩或僅外加沿葉邊方向彎矩，產(chǎn)生的應(yīng)力和變形/或損傷率在某些區(qū)域可能低于設(shè)計(jì)值，特別是，如果應(yīng)力和變形是隨負(fù)荷負(fù)荷非線性變化，而且這并不計(jì)入評(píng)估，那么原則上評(píng)估不如當(dāng)同時(shí)外加沿平展方向和沿葉邊方向負(fù)荷時(shí)那么精確。徑向負(fù)荷由于重力和離心力在運(yùn)行中的風(fēng)力機(jī)葉片上產(chǎn)生了徑向負(fù)荷，通常，在沒有顯著結(jié)構(gòu)改變

20、的試驗(yàn)裝置上，在葉片外加分布良好的離心負(fù)荷是不現(xiàn)實(shí)的。由徑向負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力相對(duì)比較小。徑向力與彎曲合成后可能非常顯著（例如：對(duì)葉根固定裝置來說，這可以通過適當(dāng)調(diào)整彎曲構(gòu)件來補(bǔ)償。扭轉(zhuǎn)負(fù)荷、對(duì)大多數(shù)葉片來說，扭矩經(jīng)常很小或忽略不計(jì)。如果認(rèn)為這是有關(guān)系的，那么需外加扭矩。通常，試驗(yàn)負(fù)荷設(shè)備偶爾產(chǎn)生一些意想不到的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷（見12.7.3），這種影響應(yīng)評(píng)估。機(jī)械裝置位于葉片外部的機(jī)械裝置的動(dòng)力環(huán)境非常復(fù)雜。在這些外側(cè)區(qū)域里，徑向負(fù)荷能產(chǎn)生重要影響，不應(yīng)被忽視。由于試驗(yàn)裝置徑向負(fù)荷的缺少，可能不能適當(dāng)試驗(yàn)機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)接觸面。因此，為了試驗(yàn)結(jié)構(gòu)接觸面應(yīng)考慮包括徑向負(fù)荷在內(nèi)的特殊試驗(yàn)安裝。然而，為了防止過分

21、復(fù)雜化，僅試驗(yàn)機(jī)械構(gòu)件結(jié)構(gòu)接觸面最重要的設(shè)計(jì)負(fù)荷要素。7.8環(huán)境條件試驗(yàn)過程中，環(huán)境和時(shí)間條件都與設(shè)計(jì)條件不同，這些條件包括：濕度溫度影響紫外線輻射時(shí)效性（疲勞強(qiáng)度與時(shí)間相互作用）灰塵鹽分化學(xué)污染通過使用適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和疲勞公式來設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，在評(píng)估中相關(guān)影響均應(yīng)考慮。然而，對(duì)不同條件的不同設(shè)計(jì)公式的有效性不進(jìn)行試驗(yàn)。7.9負(fù)荷頻譜和順序設(shè)計(jì)所加負(fù)荷通常是一組負(fù)荷，有一定負(fù)荷循環(huán)周期，以實(shí)際隨機(jī)負(fù)荷情況為基礎(chǔ)。由于一些現(xiàn)實(shí)的原因，基于設(shè)計(jì)負(fù)荷的試驗(yàn)負(fù)荷更為簡(jiǎn)單化。它可能是一個(gè)有限變化的循環(huán)周期，數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于設(shè)計(jì)負(fù)荷。因?yàn)檠h(huán)周期的減少和其它影響，對(duì)試驗(yàn)負(fù)荷負(fù)荷幅值及平均值都較高。結(jié)果導(dǎo)致試驗(yàn)負(fù)荷頻譜

22、與設(shè)計(jì)負(fù)荷大大不同。不考慮這個(gè)不同，試驗(yàn)負(fù)荷和設(shè)計(jì)負(fù)荷可能均等，然而，關(guān)于此項(xiàng)結(jié)論還要仰賴于疲勞公式的精確度（見9.3.2和附錄B）,此外，設(shè)計(jì)負(fù)荷的負(fù)荷循環(huán)順序也是不同的。通常，負(fù)荷循環(huán)順序產(chǎn)生的影響不考慮在疲勞公式之內(nèi)，這是因?yàn)橥ǔ２荒芡耆烙绊懗绦蚨壹词怪溃?jì)算也很復(fù)雜。8試驗(yàn)負(fù)荷81總述設(shè)計(jì)負(fù)荷或設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)明確規(guī)定，以便決定試驗(yàn)負(fù)荷。試驗(yàn)負(fù)荷可以以負(fù)荷為準(zhǔn)或以強(qiáng)度為準(zhǔn)，以負(fù)荷為準(zhǔn)的試驗(yàn)使用完全的設(shè)計(jì)靜態(tài)負(fù)荷或選擇負(fù)荷情況。進(jìn)行靜態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)的目的是為了說明葉片能承受計(jì)劃負(fù)荷而不產(chǎn)生損傷，通常作為驗(yàn)證過程的一部分。靜態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)必須包括一個(gè)試驗(yàn)前試驗(yàn)負(fù)荷評(píng)估，這在第10章列出。進(jìn)行選擇

23、性負(fù)荷試驗(yàn)使用一些選擇的負(fù)荷分布作為基礎(chǔ)。以強(qiáng)度為準(zhǔn)試驗(yàn)使用制造葉片強(qiáng)度數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)者/制造者使用上述兩種試驗(yàn)類型，通過加負(fù)荷使葉片破壞來決定強(qiáng)度余量。2）以負(fù)荷為基礎(chǔ)的試驗(yàn)8.2.1設(shè)計(jì)靜態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)8.2.1.1總述這種類型的試驗(yàn)用來證明，試驗(yàn)葉片在一定可行等級(jí)中，在運(yùn)行或極限負(fù)荷條件下能達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。破壞試驗(yàn)既無法達(dá)到也不要求，試驗(yàn)?zāi)康闹粸榱吮砻魅~片能承受要求負(fù)荷而不損壞。不同的負(fù)荷條件使負(fù)荷方向變化很大，所以對(duì)于一給定葉片，在單個(gè)試驗(yàn)中不可能試驗(yàn)所有的負(fù)荷條件和葉片位置。試驗(yàn)負(fù)荷的基礎(chǔ)是整體靜態(tài)葉片設(shè)計(jì)負(fù)荷，來源于被廣泛接受的如IEC614001這樣的標(biāo)準(zhǔn)或其它同樣的資料，這種

24、類型的試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證來說推理最小。為了得到合適的試驗(yàn)負(fù)荷，負(fù)荷通過系數(shù)調(diào)整，這在第9章討論，這些在靜態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)條件下系數(shù)的評(píng)估應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行。這個(gè)過程的細(xì)節(jié)在第10章討論。8.2.1.2靜態(tài)試驗(yàn)靜態(tài)試驗(yàn)中，考慮到制造葉片數(shù)量的變化和實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)環(huán)境條件的不同，葉片應(yīng)加載每種最嚴(yán)重設(shè)計(jì)負(fù)荷條件。因?yàn)椴⒉幌Ｍ~片在進(jìn)行設(shè)計(jì)靜態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)損壞，所以使用嚴(yán)格的、有效的試驗(yàn)來完整地測(cè)試葉片。例如，如果不同的認(rèn)識(shí)環(huán)境或負(fù)荷分布代表不同的極限負(fù)荷情況，那么要按順序試驗(yàn)每種情況。做這些加負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，負(fù)荷引入固定裝置，要改變位置或方向，也要變化負(fù)荷值，保證葉片所有有關(guān)區(qū)域均經(jīng)過試驗(yàn)。8.2.1.3疲勞試驗(yàn)在選擇的

25、關(guān)鍵區(qū)域試驗(yàn)負(fù)荷加載試驗(yàn)產(chǎn)生的疲勞損傷必須與設(shè)計(jì)負(fù)荷帶來的相同。基于實(shí)際原因，通常疲勞負(fù)荷選擇縮短試驗(yàn)時(shí)間，圍繞整個(gè)葉片截面的試驗(yàn)區(qū)域，各種沿展向和沿邊向的負(fù)荷合并共同產(chǎn)生作用。更詳細(xì)的加載方法的討論和最終加載試驗(yàn)負(fù)荷時(shí)的負(fù)荷因子將在第9、10章給出。因?yàn)椴⒉幌Ｍ~片在進(jìn)行設(shè)計(jì)靜態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)損壞，于是在做完疲勞試驗(yàn)后，出現(xiàn)了兩種選擇，一是進(jìn)行非破壞性靜態(tài)負(fù)荷保證試驗(yàn)，或是殘余強(qiáng)度負(fù)荷至疲勞破壞試驗(yàn)。8.2.2選擇性負(fù)荷試驗(yàn)葉片的試驗(yàn)負(fù)荷可以來源時(shí)挑選的單個(gè)設(shè)計(jì)負(fù)荷情況。通常，葉片在一種負(fù)荷分布情況下進(jìn)行靜態(tài)或疲勞破壞試驗(yàn)，該負(fù)荷分布具有符合規(guī)定的設(shè)計(jì)負(fù)荷的情況。這就產(chǎn)生了加載負(fù)荷與葉片相對(duì)這些

26、負(fù)荷最脆弱位置的疲勞強(qiáng)度之間的余量，當(dāng)葉片強(qiáng)度分布還未確切知道或全面的試驗(yàn)負(fù)荷評(píng)估還未在試驗(yàn)之前完成時(shí)，可以用此方法進(jìn)行試驗(yàn)。這種試驗(yàn)應(yīng)在那些不會(huì)導(dǎo)致破壞的試驗(yàn)之前進(jìn)行。例如，它可以用來測(cè)定負(fù)荷靜態(tài)試驗(yàn)后的殘余強(qiáng)度，或者極限負(fù)荷加載后的疲勞強(qiáng)度。連續(xù)或高強(qiáng)度負(fù)荷增加用來驗(yàn)證時(shí)間損傷。如果葉片適合多種使用標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)后評(píng)估用來確定相對(duì)那些標(biāo)準(zhǔn)的余量，然而一旦做了設(shè)計(jì)負(fù)荷評(píng)估，可能發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)外加負(fù)荷對(duì)通過負(fù)荷要求的試驗(yàn)負(fù)荷來說，在所有葉片等級(jí)上都是不相稱的，如果故障最終余量大小可能導(dǎo)致產(chǎn)生非結(jié)論性結(jié)果。而且，這種方法僅允許試驗(yàn)一種負(fù)荷條件，因?yàn)樵囼?yàn)過程中葉片會(huì)損壞（故障）。如果，試驗(yàn)的主要目的是為了證

27、明葉片符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)荷靜態(tài)試驗(yàn)的整個(gè)方法應(yīng)在最初考慮中給出。8.3以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的試驗(yàn)8.3.1概要以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的試驗(yàn)允許用來直接驗(yàn)證葉片強(qiáng)度，評(píng)定設(shè)計(jì)計(jì)算方法，設(shè)計(jì)結(jié)果本身可能得到改善，這種方法可用來在一個(gè)大區(qū)域中尋找相對(duì)要求強(qiáng)度來說強(qiáng)度最弱位置。在感興趣的部位對(duì)于葉片的可能最大長(zhǎng)度，負(fù)荷的選擇與強(qiáng)度成比例。強(qiáng)度分布自然規(guī)律和試驗(yàn)組織結(jié)構(gòu)的限制，將最終決定強(qiáng)度分布試驗(yàn)區(qū)域的尺寸。隨著葉片大范圍均能符合相對(duì)期望強(qiáng)度的理想條件，就可能進(jìn)行靜態(tài)破壞加載或感興趣的疲勞負(fù)荷級(jí)加載。如果試驗(yàn)負(fù)荷類型想要與決定設(shè)計(jì)的負(fù)荷類型不同，例如，一種葉片它的設(shè)計(jì)是通過疲勞操作負(fù)荷決定的，使它經(jīng)受極端加載試驗(yàn)或缺陷試

28、驗(yàn)，那么以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的試驗(yàn)特別有用。對(duì)這類情況來說，葉片強(qiáng)度分布通常與設(shè)計(jì)負(fù)荷情況不同，這個(gè)設(shè)計(jì)負(fù)荷情況不能確定它的設(shè)計(jì)。以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的試驗(yàn)的另一個(gè)目的可能是用來評(píng)定在葉片出現(xiàn)的大塊材料與用來試驗(yàn)原料強(qiáng)度的小試樣之間的強(qiáng)度減弱。由于試樣和最終的葉片在同樣控制的實(shí)驗(yàn)條件下均能試驗(yàn)，就能獲得受外界影響最小的評(píng)定。如果使用威爾福樹或其它多點(diǎn)加載，就選擇能使加載曲線與強(qiáng)度曲線外形匹配的外加負(fù)荷點(diǎn)，如果使用單點(diǎn)加載，就選擇使試驗(yàn)感興趣部位負(fù)荷對(duì)理想強(qiáng)度比率最高的負(fù)荷點(diǎn)加載。選擇試驗(yàn)區(qū)域以外的強(qiáng)度也應(yīng)接受檢驗(yàn)，以減少由于意想不到區(qū)域故障而損壞試驗(yàn)試樣的危險(xiǎn)。如果意想不到的故障模式被視為可能，就可以調(diào)整負(fù)荷

29、的分布。相反，在同一試驗(yàn)中多個(gè)部分用來試驗(yàn)故障強(qiáng)度的負(fù)荷是有意施加的，這樣相對(duì)于預(yù)告的最低強(qiáng)度將被發(fā)現(xiàn)。按自身的特點(diǎn)，以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的負(fù)荷將產(chǎn)生沿葉高區(qū)域相對(duì)恒定的高應(yīng)力。這樣，變形的測(cè)量值在廣泛位置上將接近定值。如果正好在或接近結(jié)構(gòu)缺陷，例如，內(nèi)部材料層就可以監(jiān)測(cè)到葉片最大變形，在無特性變化的位置，能測(cè)定典型的大變形，另一種情況，產(chǎn)生大面積相對(duì)恒定變形的能力用來幫助調(diào)查感興趣區(qū)域的性質(zhì)。8.3.2靜態(tài)試驗(yàn)對(duì)一個(gè)以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的靜態(tài)試驗(yàn)，相對(duì)給定方向的加載沿葉高方向強(qiáng)度分布應(yīng)給出。需注意保證加載方法不會(huì)引起非意想的局部翹曲或過度剪力。如果檢驗(yàn)翹曲穩(wěn)定性是試驗(yàn)的目的，那么以強(qiáng)度為基礎(chǔ)的加載伴有合適的

30、方向會(huì)產(chǎn)生很大的高應(yīng)力區(qū)，這會(huì)使葉片達(dá)到它的穩(wěn)定極限的可能性最大化。8.3.3疲勞試驗(yàn)對(duì)疲勞試驗(yàn)來說，作顯沿葉高位置的一個(gè)函數(shù)，強(qiáng)度分布曲線應(yīng)以葉片的計(jì)算疲勞公式為基礎(chǔ)，多層脫落改變的原材料成分和其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，這些對(duì)靜態(tài)加載試驗(yàn)都有較小影響，這些都應(yīng)考慮。這些細(xì)節(jié)可能會(huì)有一個(gè)不同的疲勞特性。因此，使用循環(huán)調(diào)整系數(shù)的單個(gè)強(qiáng)度曲線可能并不適用于做所有可能試驗(yàn)的基礎(chǔ)。負(fù)荷方面的變化可以改變?cè)囼?yàn)疲勞狀態(tài)和強(qiáng)度曲線。如果不同原料類型或結(jié)構(gòu)特伴有不同的疲勞反應(yīng)，那么應(yīng)產(chǎn)生限制因素，必須關(guān)注：保證強(qiáng)度曲線適合試驗(yàn)條件和認(rèn)識(shí)環(huán)境。8.4負(fù)荷靜態(tài)試驗(yàn)各方面8.4.1負(fù)荷合并如果葉片試驗(yàn)采用的是沿展向和沿邊向要素

31、結(jié)合的負(fù)荷，那么一個(gè)方向的最大負(fù)荷應(yīng)與另一個(gè)方向的適當(dāng)?shù)呢?fù)荷合并(并不必須是最大的負(fù)荷)。在一個(gè)靜態(tài)試驗(yàn)中，每個(gè)方向輪流施加最大負(fù)荷，與另外方向上的適當(dāng)?shù)呢?fù)荷合并。必須注明：當(dāng)一個(gè)必然發(fā)生的負(fù)荷合并恰好施加到特殊方向負(fù)荷值并不必須是最大的，但葉片可能在那種特定疲勞狀態(tài)下最易損壞，對(duì)于每種負(fù)荷組合葉片應(yīng)在規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間隨負(fù)值最大值。8.4.2靜態(tài)加載期間由于通常大多數(shù)葉片隨負(fù)荷持續(xù)時(shí)間材料發(fā)生強(qiáng)度縮減，因此試驗(yàn)負(fù)荷持續(xù)應(yīng)盡可能地保持尖峰設(shè)計(jì)負(fù)荷。如果設(shè)計(jì)負(fù)荷相關(guān)信息提供了一個(gè)定義好的，在葉片上施加尖峰負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間，那么試驗(yàn)負(fù)荷和持續(xù)時(shí)間均應(yīng)直接以此為基準(zhǔn)。如果難以確定常規(guī)恒定試驗(yàn)負(fù)荷多大的

32、持續(xù)時(shí)間對(duì)設(shè)計(jì)負(fù)荷的時(shí)間歷史來說是個(gè)好的匹配，那么建議10S作為最小值，建議避免采用比設(shè)計(jì)負(fù)荷持續(xù)時(shí)間短的值，那樣會(huì)要求引入使用一個(gè)強(qiáng)度換算系數(shù)，因引在試驗(yàn)結(jié)果的說明中，引入不理想的不確定性。負(fù)荷疲勞試驗(yàn)各方面8.5.1試驗(yàn)時(shí)間的縮減由于實(shí)際原因試驗(yàn)時(shí)間必須被縮減，這可以通過對(duì)設(shè)計(jì)負(fù)荷的下列修改來實(shí)施。提高頻率；忽略非破壞性循環(huán)；增大負(fù)荷；可能的試驗(yàn)頻率(0.5HZ-5HZ)通常不高于設(shè)計(jì)負(fù)荷主頻，個(gè)假設(shè)設(shè)計(jì)負(fù)荷的循環(huán)數(shù)大約為20米葉片5億次試驗(yàn)1Hz需要15年，除了提高頻率外，其它設(shè)計(jì)負(fù)荷的修改也是必需的。忽略非破壞性循環(huán)的影響取決于材料（例如S-N曲線斜率、疲勞極限等等）。需要分析整個(gè)循環(huán)

33、中哪部分能看作是非破壞性的部分。通常對(duì)大葉片來說，必須增大負(fù)荷獲得大約1千萬循環(huán)數(shù)或略少的實(shí)際試驗(yàn)。這是試驗(yàn)盡可能接近實(shí)際，與獲得更多試驗(yàn)時(shí)間兩者之間的一個(gè)折衷。8.5.2對(duì)負(fù)荷放大率和頻率的限制由于上面提到的相關(guān)考慮設(shè)計(jì)負(fù)荷必須放大到一個(gè)適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)負(fù)荷。當(dāng)負(fù)荷被放大時(shí)，應(yīng)力和變形增加，這種放大理論會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的疲勞損傷積累，然而，對(duì)這是有限制的。應(yīng)力和變形的最大值可能大于材料的靜態(tài)強(qiáng)度，最終導(dǎo)致靜態(tài)損傷或靜態(tài)破壞。更有甚者，應(yīng)力和變形可能非常高以至于通常外力與應(yīng)變之間線性關(guān)系的假設(shè)不再適用。例如，翹曲這種情況。結(jié)果導(dǎo)致在非放在負(fù)荷試驗(yàn)中不會(huì)出現(xiàn)的內(nèi)部力或結(jié)構(gòu)力矩由于放大試驗(yàn)而產(chǎn)生，這樣試驗(yàn)就不

34、十分地切合實(shí)際或難于說明了。所以，由于葉片的靜態(tài)強(qiáng)度和非線性因素，在加載疲勞負(fù)荷時(shí)，就對(duì)應(yīng)力和變形的最大值做了實(shí)際的限制，特別是在變幅值加載情況時(shí)，這些限制使負(fù)荷放大系數(shù)相對(duì)比較低。在這種情況時(shí)，只有中級(jí)負(fù)荷循環(huán)能不斷增加，結(jié)果試驗(yàn)負(fù)荷變得越來越是一個(gè)定幅負(fù)荷。（見圖5）隨著增大疲勞負(fù)荷和頻率，另一個(gè)問題是對(duì)某些材料來說，高應(yīng)力區(qū)域的內(nèi)部發(fā)熱。這也能加速疲勞損傷。實(shí)際上，當(dāng)顯著發(fā)熱無法避免時(shí)，發(fā)熱應(yīng)最小化到一定程度，溫度升高應(yīng)受監(jiān)控和紀(jì)錄，這樣就能分析發(fā)熱的影響了。第25頁圖5圖5負(fù)荷放大的實(shí)際限制8.5.3負(fù)荷類型疲勞試驗(yàn)有很多類型的負(fù)荷，他們可能是：定幅負(fù)荷巨大負(fù)荷變幅負(fù)荷單軸負(fù)荷多軸負(fù)荷

35、多點(diǎn)負(fù)荷這此負(fù)荷類型在12.5.1中解釋。靜態(tài)和疲勞試驗(yàn)順序在動(dòng)中經(jīng)過象靜態(tài)試驗(yàn)這樣的非破壞性靜態(tài)試驗(yàn)后，就能進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。這對(duì)象鋼這樣的材料也許不適合。因?yàn)檫@此材料在高度加載后，疲勞特性會(huì)增強(qiáng)，建議剩余強(qiáng)度試驗(yàn)在疲勞試驗(yàn)完成之后進(jìn)行。8.7機(jī)械裝置機(jī)械裝置和它的機(jī)械接觸面的負(fù)荷情況與整體葉片加載情況或特殊設(shè)備操作條件有關(guān)。舉例說明，一個(gè)回轉(zhuǎn)葉尖在它的運(yùn)行位置能沿平展方向進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)或在特別試驗(yàn)中，外加負(fù)荷在調(diào)整的葉尖位置（見6.5.4和7.7），在這一個(gè)例子中，機(jī)械裝置和機(jī)械接觸面是作為構(gòu)成葉片結(jié)構(gòu)負(fù)荷路經(jīng)整體的部分。通?？紤]外加負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)在任何可能感興趣的區(qū)域進(jìn)行，機(jī)械裝置是其它情況的結(jié)構(gòu)

36、試驗(yàn)，例如，葉尖在停止位置，則應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或?qū)Υ藯l件相應(yīng)的試驗(yàn)。9試驗(yàn)負(fù)荷因素9.1概要試驗(yàn)中，應(yīng)考慮各種負(fù)荷因素，那些來自設(shè)計(jì)的將在9.2中討論。除了這些，另外還有由于引入的試驗(yàn)方法而用來計(jì)算影響程度的試驗(yàn)負(fù)荷因素，這些試驗(yàn)負(fù)荷因素在9.3中討論。9.2設(shè)計(jì)中使用的準(zhǔn)安全因子9.2.1概要在設(shè)計(jì)計(jì)算中必須包括準(zhǔn)安全因子（或系數(shù)），根據(jù)ISO2394這些包括：rm：準(zhǔn)材料因子：rn準(zhǔn)故障因子；rf準(zhǔn)負(fù)荷因子在設(shè)計(jì)計(jì)算中所有三個(gè)準(zhǔn)安全因子（rm、rn和rf）必須使用。這些準(zhǔn)因子的結(jié)果在整個(gè)設(shè)計(jì)的安全等級(jí)上是一個(gè)重要數(shù)字。對(duì)于試驗(yàn)負(fù)荷來說，僅rn和拋有下述理由影響試驗(yàn)負(fù)荷。顯示準(zhǔn)安全因子的結(jié)果

37、（rm、rn和rf）與很多設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)同樣重要。然而，一些標(biāo)準(zhǔn)主要將整體安全性分配到這三個(gè)中的一個(gè)或其它因子。對(duì)于設(shè)計(jì)來說這沒有區(qū)別，因?yàn)樗羞@些都必須應(yīng)用。然而，對(duì)于試驗(yàn)來說有區(qū)別因?yàn)閮H有rn和rf會(huì)影響試驗(yàn)負(fù)荷。這在附錄A中說明，還包括一個(gè)處理該問題的實(shí)例。9.2.2材料準(zhǔn)因子常用材料準(zhǔn)因子r通常用來解釋說明介于材料結(jié)構(gòu)特性和試驗(yàn)控制樣本測(cè)量值之間的不確定性，例如，換算系數(shù)的不確定性。換句話說，生產(chǎn)葉片的實(shí)際材料的強(qiáng)度和疲勞特性可能比試驗(yàn)中那些強(qiáng)度和疲勞公式的基礎(chǔ)材料要差，由于試驗(yàn)葉片的材料是真實(shí)材料，那就不應(yīng)通過系數(shù)來增加分析。材料換算系數(shù)要考慮結(jié)構(gòu)上材料的條件和使用強(qiáng)度和疲勞公式條件之間的

38、特殊差異，如尺寸影響濕度、時(shí)效、溫度等等系數(shù)都是換算系數(shù)。這些都會(huì)在評(píng)估時(shí)通過使用適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和疲勞公式而間接使用（見9.3.3和10.4.4）9.2.3故障影響準(zhǔn)因子故障影響準(zhǔn)因子rn考慮結(jié)構(gòu)的重要性，還考慮（包括事故的典型類型）了事故影響重要性。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)非失效安全部件（如葉片）應(yīng)要求比一個(gè)失效安全部件更高的安全等級(jí)。這種情況下，實(shí)物疲勞試驗(yàn)?zāi)芊磻?yīng)這促額外的安全要求。結(jié)果，試驗(yàn)負(fù)荷中應(yīng)包括這些因子。9.2.4負(fù)荷準(zhǔn)因子在設(shè)計(jì)過程中，負(fù)荷準(zhǔn)因子rf考慮的是負(fù)荷的不確定性。因此，試驗(yàn)葉片必須承受設(shè)計(jì)負(fù)荷，包括給負(fù)荷加適當(dāng)準(zhǔn)安全因子。9.3試驗(yàn)負(fù)荷因素9.3.1葉片與葉片間變動(dòng)通常在實(shí)物葉片試驗(yàn)

39、中僅試驗(yàn)一個(gè)樣本并作為最終設(shè)計(jì)驗(yàn)證。沒有集合關(guān)于實(shí)際葉片強(qiáng)度可能散布的信息。這就出現(xiàn)了問題，因?yàn)闆]有一個(gè)好的方法能知道試驗(yàn)葉片代表的是生產(chǎn)葉片分配的哪個(gè)部分。如果確信試驗(yàn)樣本的強(qiáng)度接近于平均水平，那么從一大堆強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的葉片中選出了一個(gè)強(qiáng)度高于平均水平的，這就使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了誤導(dǎo)。然而，在全尺寸試驗(yàn)中，葉片的大部分區(qū)域被視作試驗(yàn)負(fù)荷等于設(shè)計(jì)負(fù)荷，許多細(xì)節(jié)和大片區(qū)域同時(shí)試驗(yàn)。這與在相同條件下試驗(yàn)大量小樣本，取最先損壞的樣本數(shù)據(jù)作為試驗(yàn)結(jié)果，這樣的實(shí)驗(yàn)有某些可比性。統(tǒng)計(jì)表明這意味著對(duì)葉片來說，一個(gè)低于平均值少分散的樣本比小尺寸樣本更合適。另一方面葉片的損傷累積可能由于受損區(qū)域變得易變，應(yīng)力重

40、新分布，而變得緩慢。雖然如此，仍可少量認(rèn)為葉片面積區(qū)域平等嚴(yán)格試驗(yàn)，在試驗(yàn)中需要更加意識(shí)到多方面加負(fù)荷比單軸試驗(yàn)要好。如果沒有特殊葉片類型的損壞可能分布數(shù)據(jù)，可參考下列試驗(yàn)負(fù)荷因子。對(duì)于靜態(tài)試驗(yàn)：rsu=1.9對(duì)于疲勞試驗(yàn)：rsf=1.19.3.2疲勞公式中可能的錯(cuò)誤由于最初的設(shè)計(jì)疲勞負(fù)荷到試驗(yàn)負(fù)荷的換算，必須評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷關(guān)于設(shè)計(jì)負(fù)荷的嚴(yán)格可比性（見第10章），這種相同程度的評(píng)定通過使用適當(dāng)?shù)钠诠?。?dāng)試驗(yàn)負(fù)荷偏聽偏信離原始設(shè)計(jì)負(fù)荷（如定幅負(fù)荷）過大時(shí)，這種可比性就越發(fā)依賴于疲勞公式的合理。（見附錄B）,本不確定的補(bǔ)償系數(shù)如下：（應(yīng)使用）對(duì)于疲勞試驗(yàn)來說，ref=1.05如果能表明試驗(yàn)負(fù)荷與

41、設(shè)計(jì)負(fù)荷相比的評(píng)估很少受疲勞公式中的特性值變化影響，那么可減少上述系數(shù)（例如，S-N曲線斜率、R比率模型、順序影響）。9.3.3環(huán)境條件通常，試驗(yàn)裝置條件比實(shí)際操作和設(shè)計(jì)條件要安全的多。在許多強(qiáng)度和疲勞公式中，這些條件表現(xiàn)為一些系數(shù)，然而，不同的條件導(dǎo)致不同的強(qiáng)度或疲勞公式。試驗(yàn)條件比設(shè)計(jì)條件無危險(xiǎn)的多，就需要對(duì)要求試驗(yàn)負(fù)荷進(jìn)行放大。通過評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷的分布來檢驗(yàn)適當(dāng)?shù)南禂?shù)。但對(duì)兩種條件來說適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度或疲勞公式必須應(yīng)用。（10.4.4）無論何時(shí)系數(shù)產(chǎn)生影響，都可以作為放大負(fù)荷以達(dá)到一個(gè)平等的試驗(yàn)負(fù)荷的第一個(gè)必要系數(shù)的猜想。9.4負(fù)荷系數(shù)的應(yīng)用以獲得目標(biāo)負(fù)荷設(shè)計(jì)負(fù)荷包括準(zhǔn)安全因子有負(fù)荷因子rf、故

42、障影響因子rn及試驗(yàn)負(fù)荷因子rs和re，這些作為試驗(yàn)負(fù)荷的起始點(diǎn)，該負(fù)荷被看作目標(biāo)負(fù)荷（F）。對(duì)于靜態(tài)和疲勞試驗(yàn)來說，這就相對(duì)變?yōu)椋簩?duì)靜態(tài)試驗(yàn)來說：耳醴旳=FduX監(jiān)廟Ftarget-u是目標(biāo)負(fù)荷Fdu是設(shè)計(jì)負(fù)荷（負(fù)荷準(zhǔn)因子rf）rnu是故障影響準(zhǔn)因子rsu是葉片間振動(dòng)準(zhǔn)因子對(duì)疲勞試驗(yàn)來說：Ftarget-f=FdfX/脣X嘻Ftarget-f是目標(biāo)負(fù)荷Fdf是設(shè)計(jì)負(fù)荷（負(fù)荷準(zhǔn)因子rf）rnf是故障影響準(zhǔn)因子rsf是葉片間振動(dòng)準(zhǔn)因子ref是疲勞公式誤差準(zhǔn)因子10試驗(yàn)負(fù)荷分布之于設(shè)計(jì)負(fù)荷的評(píng)估10.1概要為了獲得實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷而必須的修改，以及實(shí)驗(yàn)室條件與外界條件的不同，由于這些原因，試驗(yàn)負(fù)荷會(huì)與

43、目標(biāo)負(fù)荷不同（見8.4）。試驗(yàn)負(fù)荷的負(fù)荷要素之間的分配和/或比率與目標(biāo)負(fù)荷不同，既然試驗(yàn)必須證明葉片能隨目標(biāo)負(fù)荷，那么必須評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷。應(yīng)該檢驗(yàn)在葉片的哪些區(qū)域試驗(yàn)負(fù)荷的確與目標(biāo)負(fù)荷等同或超過目標(biāo)負(fù)荷，因?yàn)樵囼?yàn)負(fù)荷與目標(biāo)負(fù)荷的比較在葉片各區(qū)域是變化的，原則上，葉片需試驗(yàn)的所有位置均應(yīng)評(píng)估，在進(jìn)行評(píng)估中，需要注意第7章所述不同仍然存在。10.2引入負(fù)荷的影響在一些情況中，引入試驗(yàn)負(fù)荷有作為集中為施加在有限數(shù)目的位置上（例如在執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置上），那些外加負(fù)荷的部分被擾亂，某個(gè)區(qū)域因?yàn)檫@些附件可能強(qiáng)度加強(qiáng)，因此在這些區(qū)域，葉片不能被很好試驗(yàn)，就不應(yīng)考慮在分析或評(píng)估中，干擾區(qū)域的長(zhǎng)度（在縱向方向）可以從

44、計(jì)算或測(cè)量來估算。如果沒有更多分析，就假設(shè)該影響區(qū)域會(huì)在附件任一邊延伸至一個(gè)葉弦長(zhǎng)度。10.3靜態(tài)試驗(yàn)10.3.1概要在下面章節(jié)中，給了靜態(tài)試驗(yàn)中評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷分布的兩種可能的方法，每種方法都能用來評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷是否嚴(yán)格與目標(biāo)負(fù)荷相同，然而，一種可能更針對(duì)一個(gè)特殊設(shè)計(jì)計(jì)算方法，可能易于使用。其它方法也可能適用。10.3.2基于負(fù)荷要素分布的評(píng)估通過試驗(yàn)負(fù)荷對(duì)目標(biāo)負(fù)荷的6個(gè)負(fù)荷要素的比較，就能評(píng)估試驗(yàn)負(fù)荷與目標(biāo)負(fù)荷之間的相等程度。在每個(gè)橫截面，由試驗(yàn)負(fù)荷產(chǎn)生了一組力與力矩大于由目標(biāo)負(fù)荷產(chǎn)生的，試驗(yàn)負(fù)荷比目標(biāo)負(fù)荷要求高，這就意味著經(jīng)受了充分的靜態(tài)強(qiáng)度試驗(yàn)。然而，由于實(shí)際原因，并不是所有設(shè)計(jì)負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)

45、荷要素都能在試驗(yàn)過程應(yīng)用（見第7章），更有甚才，不同的負(fù)荷情況在葉片上能產(chǎn)生不同的重點(diǎn)應(yīng)力區(qū)。這就使以負(fù)荷要素分布為基準(zhǔn)的評(píng)估通常不太令人信服。10.3.3以靜態(tài)強(qiáng)度系數(shù)為基準(zhǔn)的評(píng)估通過比較來自設(shè)計(jì)負(fù)荷和條件的目標(biāo)負(fù)荷的靜態(tài)強(qiáng)度系數(shù)(SSF)和試驗(yàn)負(fù)荷與試驗(yàn)條件的SSF，實(shí)施評(píng)估。靜態(tài)強(qiáng)度系數(shù)表示在應(yīng)力或變形水平基礎(chǔ)上的儲(chǔ)備量，這個(gè)SSF可以按下面這樣定義：SSF是這樣一個(gè)系數(shù)，通過它負(fù)荷或應(yīng)力增強(qiáng)達(dá)到材料或結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。對(duì)于SSF給出下列表達(dá)式：SSF=嘰)5()這里fk是特性強(qiáng)度；O是外加應(yīng)力或變形水平rm是準(zhǔn)材料系數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)試驗(yàn)負(fù)荷和條件相對(duì)就力：SSFtarget=(4)SSFt

46、est=(5)這里0他e是目標(biāo)負(fù)荷引起的外加應(yīng)力或變形水平；ott是實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷引起的外加應(yīng)力或變形水平；fkdi是針對(duì)設(shè)計(jì)條件的特性強(qiáng)度；fk斶是針對(duì)試驗(yàn)條件的特性強(qiáng)度通過比較以實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷為基礎(chǔ)和以目標(biāo)負(fù)荷為基礎(chǔ)的SSF,可以獲得以負(fù)荷或應(yīng)力或變形為基礎(chǔ)的試驗(yàn)負(fù)荷，在一個(gè)特定位置，試驗(yàn)負(fù)荷至少要嚴(yán)格的與目標(biāo)負(fù)荷一致，下面必須為真:SSFtestWSS%(6)SSFs之間的比率可作為相對(duì)SSF(RSSF)TOC o 1-5 h zRSSF=SSFtarget/SSFtes(7)(4)和(5)的替換可導(dǎo)出：R=(OttXfkdi)/(OtXfktt)(8)SSFtestk-designtarg

47、ek-test在此系數(shù)等于或大于1的所有位置，至少試驗(yàn)負(fù)荷嚴(yán)格與目標(biāo)負(fù)荷一致。RSSF大于1,要求應(yīng)力或變形水平要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，能以下面方法推斷出來，由(8)式,一個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷嚴(yán)格與目標(biāo)負(fù)荷一致，給出要求的最小應(yīng)力或變形水平：Otest=OtargeX(fk-test/fk-design)(9)k-design假設(shè)負(fù)荷與應(yīng)力或變形之間的為線性關(guān)系，由(1)式導(dǎo)出otargetargeO=Od.XrXr(10)targedesignunsn這里O基于設(shè)計(jì)負(fù)荷的應(yīng)力或變形targe以(9)代入(10)得到下列試驗(yàn)期間要不是應(yīng)力或變形水平的表達(dá)式：Otest=OdesignXrunXrsn(fk-tes

48、t/fk-design)(11)10.3.4以要求的最小強(qiáng)度為基礎(chǔ)的評(píng)估原則上要計(jì)算SSF，有關(guān)次要部分的特性強(qiáng)度fk和/或材料和可能的應(yīng)力集中區(qū)都應(yīng)作為前提獲知。而以承受負(fù)荷的最小靜態(tài)強(qiáng)度(MSS)為基礎(chǔ)的評(píng)估，這些數(shù)值不必要求。最小靜態(tài)強(qiáng)度能按以下定義：最小靜態(tài)強(qiáng)度(MSS)是在定義參考條件下承受外加負(fù)荷(應(yīng)力或變形)要求的最小特性強(qiáng)度值。此值來自：MSS=oXrun(12)對(duì)于目標(biāo)負(fù)荷和試驗(yàn)負(fù)荷，它相對(duì)變力：MSStarget=(13)targetMSStest=(14)這里Cdi是定義參考條件到設(shè)計(jì)條件的轉(zhuǎn)換；Ctest是定義參考條件到試驗(yàn)條件的轉(zhuǎn)換；給出這些轉(zhuǎn)換系數(shù)：Ctest=fk

49、-tes/fk-ret(15)Cdesign=(16)通過比較來自實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷和來自目標(biāo)負(fù)荷的MSS值，可以得到以應(yīng)力或變形為基準(zhǔn)的嚴(yán)格的試驗(yàn)負(fù)荷，對(duì)一個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷至少在一特定位置嚴(yán)格與目標(biāo)負(fù)荷一致，下列必須真：MSStest三MSS(17)targetMSS值的比率可作為相對(duì)MSS(RMSS)RMSS=(18)(13)和(14)的變換可導(dǎo)出：RMSS=(19)在所有該系數(shù)等于或大于1，至少試驗(yàn)負(fù)荷嚴(yán)格與目標(biāo)負(fù)荷一致。如果對(duì)所有負(fù)荷要素來說，可能的應(yīng)力集中系數(shù)相等，那么rmss與實(shí)際值無關(guān)。RMSS大于1,應(yīng)力和變形水平要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，能以下面的方法推出，從(19)式，試驗(yàn)負(fù)荷與目標(biāo)負(fù)荷嚴(yán)格一致

50、，給出最小要求應(yīng)力或變形水平：(20)將(10)代入(20)式導(dǎo)出下面試驗(yàn)期間要求的應(yīng)力或變形的表達(dá)式：(21)用(16)、(15)式代入(21)式可得出(11)的結(jié)果。10.4疲勞試驗(yàn)10.4.1概要在試驗(yàn)區(qū)域中，試驗(yàn)負(fù)荷與目標(biāo)負(fù)荷的比較是變化的，對(duì)疲勞試驗(yàn)來說，這就意味在一個(gè)不同數(shù)目的疲勞循環(huán)中，能達(dá)到試驗(yàn)負(fù)荷和目標(biāo)負(fù)荷的嚴(yán)格一致，由于大多數(shù)材料疲勞特性隨時(shí)間不同是非?？捎^的。而以負(fù)荷水平為基礎(chǔ)的不同是適度的。當(dāng)葉片的一個(gè)確定區(qū)域承受相當(dāng)于目標(biāo)負(fù)荷的試驗(yàn)負(fù)荷后發(fā)生故障，這個(gè)區(qū)域就通過了試驗(yàn)。原則上在其它區(qū)域葉片試驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到同樣的效果，這對(duì)有些區(qū)域是有效的，這些區(qū)域沒有被應(yīng)力重新分配而引起的操

51、作影響。在試驗(yàn)結(jié)束段，考慮這些因素，可以證明，哪些位置在達(dá)到要求操作前可承受一個(gè)平衡的或更嚴(yán)格的疲勞負(fù)荷而沒有故障。原則上，已經(jīng)證明這些位置能充分抗疲勞。需要注明：用于設(shè)計(jì)負(fù)荷和試驗(yàn)負(fù)荷的疲勞公式和/或原材料系數(shù)不必相同。試驗(yàn)和設(shè)計(jì)條對(duì)應(yīng)適當(dāng)?shù)南禂?shù)，這將在10.4.4中解釋。10.4.2以理論損傷為基礎(chǔ)的評(píng)估在疲勞試驗(yàn)中葉片的一些位置理論損傷(如Miner總結(jié))等于或高于以目標(biāo)負(fù)荷為基礎(chǔ)的理論損傷，試驗(yàn)負(fù)荷等于或大于目標(biāo)負(fù)荷，這表示為DtestDtarget(22)式中：Dtest是實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷引起的理論損傷；Dtarget是目標(biāo)負(fù)荷引起的理論損傷。10.4.3以負(fù)荷或應(yīng)力水平為基礎(chǔ)的評(píng)估10

52、.4.3.1概要在一些區(qū)域，試驗(yàn)負(fù)荷引起的計(jì)算疲勞損傷比目標(biāo)負(fù)荷引起的計(jì)算疲勞負(fù)荷大，但它沒有故障這就證明這些區(qū)域足夠抗疲勞，然而，這兩種損傷間的系數(shù)難于說明，沒有一個(gè)清楚的指標(biāo)說明哪個(gè)系數(shù)的試驗(yàn)負(fù)荷更嚴(yán)密。這是因?yàn)閾p傷本身的數(shù)值沒有給出清楚的關(guān)于以應(yīng)力和變形為基礎(chǔ)的負(fù)荷的嚴(yán)密性的指標(biāo)，因而，各種系數(shù)都用來比較以負(fù)荷或應(yīng)力/變形水平為基礎(chǔ)產(chǎn)生的不同負(fù)荷譜或疲勞公式。這些也用來評(píng)估相對(duì)于目標(biāo)負(fù)荷的試驗(yàn)負(fù)荷，這里給出兩種可能，選擇取決于特別的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。10.4.3.2以疲勞應(yīng)力系數(shù)為基礎(chǔ)的評(píng)估疲勞應(yīng)力系數(shù)(FSF)能用來評(píng)估目標(biāo)負(fù)荷相比實(shí)際應(yīng)力嚴(yán)密性4),這個(gè)FSF按以下定義:FSF是一個(gè)系數(shù)

53、，通過使用這個(gè)系數(shù)增強(qiáng)負(fù)荷或應(yīng)力以達(dá)到允許的損傷率D(通常為1)FSF表示以應(yīng)力或變形水平為基礎(chǔ)的保留量，通過比較實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷產(chǎn)生的FSF與目標(biāo)負(fù)荷5)產(chǎn)生的FSF就能獲得基于負(fù)荷或應(yīng)力的嚴(yán)密的試驗(yàn)負(fù)荷，對(duì)一個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷至少在一個(gè)特定位置要與目標(biāo)負(fù)荷嚴(yán)格一致，下列必須為真FSFDttWFSFDtt(23)testtarget式中：FSFDtest是用于實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷計(jì)算的FSF值。FSFd是用于目標(biāo)負(fù)荷計(jì)算的FSF值targetFSF間的比率能作為相對(duì)FSF(RFSF)(24)在該系數(shù)等于或大于1的所有位置至少試驗(yàn)負(fù)荷必須與目標(biāo)負(fù)荷一致。P34頁下有注釋未譯10.4.3.3以最小要求疲勞強(qiáng)度為基礎(chǔ)

54、的評(píng)估原則上為了計(jì)算FSF，有關(guān)微小部分的疲勞強(qiáng)度和材料各可能應(yīng)力集中處均應(yīng)作為先決條件了解，通過評(píng)估，以最小要求疲勞強(qiáng)度(MFS)為基礎(chǔ)承受負(fù)荷，疲勞強(qiáng)度本身不必須完全了解。通常材料或細(xì)節(jié)處抗疲勞度通過在定義條件下在特定數(shù)目循環(huán)下允許的應(yīng)務(wù)水平來定性，這個(gè)參考應(yīng)力水平可作為一個(gè)參數(shù)()，疲勞強(qiáng)度用它來定性。最小要求疲勞強(qiáng)度(MFS)可按以下定義：MFS是疲勞強(qiáng)度參數(shù)值，通過它疲勞損傷率等于允許的D值(通常為1)。通過比較實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷產(chǎn)生的MFS與設(shè)計(jì)負(fù)荷產(chǎn)生的MFS可以獲得基于負(fù)荷或應(yīng)力的嚴(yán)密的試驗(yàn)負(fù)荷，對(duì)一個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷至少在一個(gè)特定位置要求與設(shè)計(jì)負(fù)荷嚴(yán)格一致。下列必須為真“嘰刊応洛(25)式

55、中：MFSDtest是用于實(shí)際試驗(yàn)負(fù)荷計(jì)算的FSF值。MFSDtt是用于目標(biāo)負(fù)荷計(jì)算的FSF值targetFSF間的比率能作為相對(duì)FSF(RFSF)必須注明特性疲勞強(qiáng)度參數(shù)qf在兩疲勞公式中必須相同，與不同的條件無關(guān)。MFSd值的比率能作為相對(duì)MFSd(RMFSd)RMFSD=(26)該系數(shù)等于或大于所有位置，試驗(yàn)負(fù)荷與目標(biāo)負(fù)荷完全一致，對(duì)所有負(fù)荷要素如果可能的應(yīng)力集中系數(shù)相等，那RMFSd與實(shí)際值無關(guān)。這種方法用來評(píng)估木頭/環(huán)氧樹脂葉片、玻璃纖維加強(qiáng)塑料的試驗(yàn)實(shí)例在參考書目(5)和(1)中給出。10.4.4疲勞公式因素原則上，用于實(shí)物疲勞試驗(yàn)的葉片與取決于實(shí)際操作設(shè)計(jì)負(fù)荷的葉片是相同的，然而

56、，這并不包括由目標(biāo)負(fù)荷引起的在計(jì)算損傷中使用的疲勞公式也與由試驗(yàn)負(fù)荷引起的一樣。這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室比汽輪機(jī)實(shí)際葉片更受不同的環(huán)境控制。例如，材料的疲勞性能在潮濕條件下與干燥條件下不同，(不同的定值，或不同斜率的曲線)，如果在干燥條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，試驗(yàn)過程的累積損傷計(jì)算應(yīng)使用干燥條件的疲勞公式，在設(shè)計(jì)壽命期間損傷計(jì)算應(yīng)使用操作條件下有效公式。原則上，對(duì)于試驗(yàn)負(fù)荷來說，應(yīng)使用在試驗(yàn)條件下有效或適用的疲勞公式，而對(duì)目標(biāo)負(fù)荷來說，應(yīng)使用在操作條件下有效或適用的疲勞公式。由于試驗(yàn)條件通常不如實(shí)際操作條件嚴(yán)格，所以疲勞性能會(huì)更好，結(jié)果必須用比目標(biāo)負(fù)荷試驗(yàn)負(fù)荷來獲得相等的損傷累積，這就要求在試驗(yàn)中負(fù)荷增加一

57、個(gè)系數(shù)(峰值負(fù)荷系數(shù)用來補(bǔ)償負(fù)荷循環(huán)損失)(見9.3.3)10.4.5試驗(yàn)后評(píng)估試驗(yàn)結(jié)束后，使用適當(dāng)?shù)膿p壞模型可計(jì)算出累積的損傷。進(jìn)行相同的循環(huán)數(shù)后，在最終負(fù)荷水平或其它一些選擇的負(fù)荷水平，試驗(yàn)結(jié)果被重述，就象這代表一個(gè)相同的操作壽命，另外，損壞模型可用于隨一定循環(huán)數(shù)的最大負(fù)荷。所有這些由材料性質(zhì)影響的故障決定，不考慮顯著的試驗(yàn)引入影響，例如局部發(fā)熱，低連接、翹曲、過度剪應(yīng)力或其它影響，這些用損傷模型不能適當(dāng)計(jì)量，然而，當(dāng)判定有些影響不顯著時(shí)，相同的損傷累積計(jì)算會(huì)精確一點(diǎn)，這些計(jì)算能在其它條件下對(duì)葉片疲勞性能給出估計(jì)，因此，有根據(jù)說，設(shè)計(jì)是合理的。當(dāng)進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)估時(shí)為了增加洞察力，建議在葉片關(guān)鍵

58、區(qū)域測(cè)量葉片變形，以便提供一個(gè)更精確的材料變形的了解和一個(gè)附加的用來解釋結(jié)論的材料損傷模型的理解。11故障狀態(tài)11.1概要在試驗(yàn)中可能的損傷或故障的檢測(cè)可能很難，因?yàn)槿~片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就意味著重要的結(jié)構(gòu)組件被隱藏著，難于檢測(cè)和監(jiān)控，更有甚者吉片材料承受局部損傷但沒有表現(xiàn)出來。在這一章提出了將葉片性質(zhì)不可逆的變化作為故障狀態(tài)，葉片故障是否符合一定的設(shè)計(jì)規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)不是本章的課程，只描述了可能必須被監(jiān)控的故障狀態(tài)。下列故障狀態(tài)的定性差別在下面章節(jié)11.2-11.4中使用和定義嚴(yán)重?fù)p傷，災(zāi)難性故障功能故障表面故障組件的翹曲自身并不作為一個(gè)故障狀態(tài)。但因?yàn)樗鼘?duì)內(nèi)部變形的影響和對(duì)葉片橫截面鋼性的影響，翹曲也

59、成為一種故障狀態(tài)。試驗(yàn)區(qū)域以外的損傷，它并不影響試驗(yàn)區(qū)域的變形分布，那么應(yīng)記錄但不視作故障。11.2災(zāi)難性故障IEC60050-415災(zāi)難性故障的定義是：一個(gè)組件或結(jié)構(gòu)的解體或斷裂，導(dǎo)致重要功能的喪失，這會(huì)損害安全性。下列事例可視作災(zāi)難性故障：主要葉片的斷裂或倒塌；結(jié)構(gòu)元件的完全故障，如內(nèi)部或外部連接線，表皮剪力網(wǎng)，葉根加固件等等；主要部件開始與主要結(jié)構(gòu)分離11.3功能故障當(dāng)特殊的組件或部件不在允許限制內(nèi)工作可判斷出現(xiàn)功能故障。下列事例可視作可能的功能故障：葉片剛度顯著下降并不可逆（從5%到10%6）7）卸載后，葉片出現(xiàn)可觀的永久變形；橫截面形狀可觀的永久改變；葉片卸載后，機(jī)械裝置不再能執(zhí)行設(shè)計(jì)功能8）上述條件中任一項(xiàng)是否是功能故障取決于特殊的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)在經(jīng)過無數(shù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上評(píng)估，在任