应用/结构英文2025

风力发电机叶片失效事件的仿真分析与安全风险评估

Simulation Analysis and Safety Risk Assessment of a Wind Turbine Blade Failure Event

Jonathan Rogers, Christopher Ollson · Georgia Institute of Technology Atlanta Georgia USA

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期刊 / 来源Wind Energy

卷/期/页28 / 7

DOI10.1002/we.70037

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关键词：风力发电机叶片失效分析碎片抛出弹道仿真安全风险评估雷击损伤复合材料破坏

摘要整理

陆上风电场许可审批中的常见关切是失效涡轮叶片释放所带来的潜在风险。尽管基于仿真轨迹的叶片抛出风险已有广泛分析，但缺乏用于校准模型和评估公众安全真实风险的实测数据。本文呈现了一起美国中西部因雷击引发的实际风力发电机叶片失效事件的案例研究。文中描述了碎片场的特征，并给出了从现场收集的代表性叶片碎片的测量数据。采用叶片抛出仿真模型，基于碎片场中收集的碎片尺寸和质量数据，对代表性碎片集合的释放过程进行了仿真。仿真模型生成的碎片场与实测碎片场分布具有合理的一致性。利用弹道冲击模型判断抛出距离超过涡轮机叶尖高度1.1倍的碎片是否可能对人员造成伤害。弹道分析表明，飞行距离超过叶尖高度1.1倍的碎片具有相对较低的动能，极不可能对人员造成伤害。

风力发电机叶片失效事件的仿真分析与安全风险评估

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