【技术实现步骤摘要】
本申请涉及风机叶片，具体提供一种叶片损伤分析方法、系统、控制装置及存储介质。
技术介绍
1、叶片是风电机组中最关键部件，叶片的损伤对风电机组的安全运行产生影响，给机组的经济性和安全性带来很大的挑战，严重时会导致大量的经济损失。
2、目前有关叶片损伤的评估主要依靠影像技术，在获取叶片损伤部位的照片之后进行损伤分析，这种方法只能定性地对叶片表面缺陷进行观察检测，或者，将已出现损伤的叶片进行更换后，再对其损伤进行详细的定位、分类与量化评估。这种对叶片损伤分析不及时、不全面的问题，给风电机组叶片的运维带来极大的困难。
3、相应地，本领域需要一种新的叶片损伤分析方法、系统、控制装置及存储介质方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，提出了本申请，以提供解决或至少部分地解决现有技术中叶片损伤分析效果差的技术问题的叶片损伤分析方法、系统、控制装置及存储介质。
2、在第一方面，本申请提供一种叶片损伤分析方法，所述方法包括：
3、获取外部载荷信息和待分析叶片的属性信息；
4、基于预设梁单元有限元模型、所述外部载荷信息以及所述属性信息，确定所述叶片的整体的第一状态参数；
5、基于预设梁截面模型和所述第一状态参数，确定所述叶片的截面的第二状态参数；
6、基于预设微观代表体积单元模型和所述第二状态参数，确定所述叶片的微观单元的第三状态参数；
7、基于所述第一状态参数、所述第二状态参数以及所述第三
8、在上述叶片损伤分析方法的一个技术方案中，所述外部载荷信息至少包括外部荷载工况下的荷载量，所述属性信息至少包括所述叶片的几何属性，所述基于预设梁单元有限元模型、所述外部载荷信息以及所述属性信息，确定所述叶片的整体的第一状态参数包括：
9、基于所述预设梁单元有限元模型、所述荷载量以及所述几何属性，确定所述叶片的整体的应力应变、位移以及形变，所述第一状态参数至少包括所述应力应变、所述位移以及所述形变。
10、在上述叶片损伤分析方法的一个技术方案中，所述基于预设梁截面模型和所述第一状态参数，确定所述叶片的截面的第二状态参数包括：
11、针对所述叶片的任一截面，基于预设控制方程、所述第一状态参数以及所述预设梁截面模型，确定所述截面上任一预设第一参考点的宏观应力，所述第二状态参数至少包括所有所述预设第一参考点的宏观应力。
12、在上述叶片损伤分析方法的一个技术方案中，所述微观单元至少包括一个所述预设第一参考点并将包含的第一参考点记为第二参考点，所述基于预设微观代表体积单元模型和所述第二状态参数，确定所述叶片的微观单元的第三状态参数包括：
13、基于所述预设微观代表体积单元模型和每一个所述第二参考点的应力，确定该参考点的细观应力，所述第三状态参数至少包括所有所述第二参考点的细观应力。
14、在上述叶片损伤分析方法的一个技术方案中，所述确定所述叶片的微观单元的第三状态参数之后，所述方法还包括：
15、判断所有所述第二参考点中是否存在第三参考点，其中，所述第三参考点的细观应力满足预设第一条件；
16、若否，则获取新的外部载荷信息，并基于所述属性信息和所述新的外部载荷信息，重新执行所述确定第一状态参数、所述确定第二状态参数以及所述确定第三状态参数的步骤，直到存在所述第三参考点。
17、在上述叶片损伤分析方法的一个技术方案中，所述属性信息还至少包括材料属性，所述预设微观代表体积单元模型与所述材料属性相对应，若存在所述第三参考点，所述方法还包括：
18、基于预设规则，对所述微观单元所对应的材料属性进行退化调整，得到退化后的材料属性；
19、基于所述退化后的材料属性，更新所述预设微观代表体积单元模型；
20、针对所述微观单元，再次施加所述微观单元所对应的荷载量；
21、基于所述微观单元所对应的荷载量和所述更新的预设微观代表体积单元模型，确定所述第三参考点的细观应力；
22、判断所述第三参考点的细观应力是否满足预设第二条件，若是，则确定所述微观单元所对应的荷载量为最大荷载量，并基于所述最大荷载量、所述第一状态参数、所述第二状态参数以及所述第三状态参数，对所述叶片进行损伤分析。
23、在上述叶片损伤分析方法的一个技术方案中，若判断所述第三参考点的细观应力不满足所述预设第二条件，则获取新的外部载荷信息，并重新执行确定所述第三参考点的细观应力的步骤，直到所述第三参考点的细观应力满足所述预设第二条件。
24、在第二方面，本申请提供一种叶片损伤分析系统，所述系统包括：
25、获取模块，所述获取模块被配置为获取外部载荷信息和待分析叶片的属性信息；
26、处理模块，所述处理模块被配置为：基于预设梁单元有限元模型、所述外部载荷信息以及所述属性信息，确定所述叶片的整体的第一状态参数；基于预设梁截面模型和所述第一状态参数，确定所述叶片的截面的第二状态参数；基于预设微观代表体积单元模型和所述第二状态参数，确定所述叶片的微观单元的第三状态参数；
27、分析模块，所述分析模块被配置为基于所述第一状态参数、所述第二状态参数以及所述第三状态参数，对所述叶片进行损伤分析。
28、在第三方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述叶片损伤分析方法的技术方案中任一项技术方案所述的叶片损伤分析方法。
29、在第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述叶片损伤分析方法的技术方案中任一项技术方案所述的叶片损伤分析方法。
30、本申请上述一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：
31、在实施本申请的技术方案中，首先依次确定待分析叶片的整体的第一状态参数、待分析叶片的截面的第二状态参数、以及待分析叶片的微观单元的第三状态参数，然后基于所确定的第一状态参数、第二状态参数以及第三状态参数，对叶片进行损伤分析。通过本申请，在叶片未发生实际损伤之前即可以从叶片整体、叶片截面以及叶片内部微观单元的维度对叶片进行损伤分析，从而达到提前全面分析并预测的技术效果。
32、进一步的，在实施本申请的技术方案中，在所有微观单元所包含的第二参考点中，判断是否存在细观应力满足预设第一条件的第三参考点，也即在所有微观单元中筛选相对易损的微观单元。若无第三参考点，则获取新的外部载荷信息即重新施加新的外部载荷以突显出易损的微观单元。通过本申请，可以筛选出易损的微观单元，从而针对性地对易损微观单元进行分析从而确定更具代表性的第三状态参数，进而提高叶片损伤分析的精准度。
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1.一种叶片损伤分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述外部载荷信息至少包括外部荷载工况下的荷载量，所述属性信息至少包括所述叶片的几何属性，所述基于预设梁单元有限元模型、所述外部载荷信息以及所述属性信息，确定所述叶片的整体的第一状态参数包括：
3.根据权利要求2所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述基于预设梁截面模型和所述第一状态参数，确定所述叶片的截面的第二状态参数包括：
4.根据权利要求3所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述微观单元至少包括一个所述预设第一参考点并将包含的第一参考点记为第二参考点，所述基于预设微观代表体积单元模型和所述第二状态参数，确定所述叶片的微观单元的第三状态参数包括：
5.根据权利要求4所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述确定所述叶片的微观单元的第三状态参数之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述属性信息还至少包括材料属性，所述预设微观代表体积单元模型与所述材料属性相对应，若存在所述第三参
7.根据权利要求6所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，若判断所述第三参考点的细观应力不满足所述预设第二条件，则获取新的外部载荷信息，并重新执行确定所述第三参考点的细观应力的步骤，直到所述第三参考点的细观应力满足所述预设第二条件。
8.一种叶片损伤分析系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种控制装置，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的叶片损伤分析方法。
10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的叶片损伤分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种叶片损伤分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述外部载荷信息至少包括外部荷载工况下的荷载量，所述属性信息至少包括所述叶片的几何属性，所述基于预设梁单元有限元模型、所述外部载荷信息以及所述属性信息，确定所述叶片的整体的第一状态参数包括：
3.根据权利要求2所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述基于预设梁截面模型和所述第一状态参数，确定所述叶片的截面的第二状态参数包括：
4.根据权利要求3所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述微观单元至少包括一个所述预设第一参考点并将包含的第一参考点记为第二参考点，所述基于预设微观代表体积单元模型和所述第二状态参数，确定所述叶片的微观单元的第三状态参数包括：
5.根据权利要求4所述的叶片损伤分析方法，其特征在于，所述确定所述叶片的微观单元的第三状态参数之后，所述方法还包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：葛铭纬，孟航，李新涛，曹广川，邬佳兴，袁李杰，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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