[发明专利]一种柔性光伏支架拉索疲劳寿命评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种柔性光伏支架拉索疲劳寿命评估方法及系统，包括：获取拉索的腐蚀环境变量；根据拉索的腐蚀环境变量，绘制拉索的腐蚀当量环境谱；根据拉索的腐蚀当量环境谱，提取腐蚀后坑蚀拉索的局部应力时程，建立拉索的疲劳载荷谱；将拉索的疲劳载荷谱转化为拉索的疲劳循环荷载；根据拉索的疲劳循环荷载，基于修正后的Manson‑Coffin公式，进行拉索腐蚀疲劳寿命的预测，该方法及系统能够较为准确预测拉索的疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及一种寿命评估方法及系统，具体涉及一种柔性光伏支架拉索疲劳寿命评估方法及系统。

背景技术

关于对交变荷载下拉索腐蚀疲劳的研究，多数研究成果是基于现场监测数据以及试验中获取的，因此若想要深入研究拉索的腐蚀疲劳，则需大量的研究样本，显然仅靠试验和实测数据是远不够的，因此对柔性光伏支架拉索的腐蚀行为采用元胞自动机描述，进而对疲劳寿命的预测具有非常重要的工程意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种柔性光伏支架拉索疲劳寿命评估方法及系统，该方法及系统能够较为准确预测拉索的疲劳寿命。

为达到上述目的，本发明所述的柔性光伏支架拉索疲劳寿命评估方法包括：

获取拉索的腐蚀环境变量；

根据拉索的腐蚀环境变量，绘制拉索的腐蚀当量环境谱；

根据拉索的腐蚀当量环境谱，提取腐蚀后坑蚀拉索的局部应力时程，建立拉索的疲劳载荷谱；

将拉索的疲劳载荷谱转化为拉索的疲劳循环荷载；

根据拉索的疲劳循环荷载，基于修正后的Manson-Coffin公式，进行拉索腐蚀疲劳寿命的预测。

根据拉索的腐蚀环境变量，采用以拉索腐蚀损伤相同为准则的腐蚀程度对比法，绘制拉索的腐蚀当量环境谱。

将拉索的疲劳载荷谱通过雨流计数法转化为拉索的疲劳循环荷载。

所述拉索的环境腐蚀变量包括温度、湿度、酸碱度及含盐量。

引入疲劳缺口系数K_f，通过修正后的疲劳强度指数b^*代替原始疲劳强度指数b，同时引入平均应力σ_m，对Manson-Coffin公式进行修正，得修正后的Manson-Coffin公式。

疲劳缺口系数K_f为：

其中，a为材料常数，ρ为缺口半径，S_c为理论应力集中系数。

通过修正后的疲劳强度指数b^*代替原疲劳强度指数b，即：

引入平均应力σ_m，对Manson-Coffin公式进行修正，最后利用修正后的Manson-Coffin公式进行拉索腐蚀疲劳寿命Δε的预测，得：

其中，σ′_f为疲劳强度系数，N为疲劳寿命，v′_f为疲劳延续系数，c为疲劳延续指数。

本发明所述的柔性光伏支架拉索疲劳寿命评估系统包括：

获取模块，用于获取拉索的腐蚀环境变量；

绘制模块，用于根据拉索的腐蚀环境变量，绘制拉索的腐蚀当量环境谱；

建立模块，用于根据拉索的腐蚀当量环境谱，提取腐蚀后坑蚀拉索的局部应力时程，建立拉索的疲劳载荷谱；