本技術(shù)屬于風(fēng)電葉片靜力測試的，尤其涉及一種風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電葉片全尺寸靜力測試是驗證風(fēng)電葉片服役安全性的必要手段，靜力測試的目的主要是評估葉片在靜態(tài)載荷作用下的承載能力、結(jié)構(gòu)強度和變形特性，確保風(fēng)電葉片在實際運行中的安全性和可靠性。

2、目前，在對風(fēng)電葉片進行靜力測試時，首先將葉片進行調(diào)平，然后通過加載支架夾持葉片，對葉片的各個加載點施加加載力，收集在加載力的作用下風(fēng)電葉片的截面彎矩，從而判斷該風(fēng)電葉片是否符合服役標(biāo)準(zhǔn)，而在加載的過程中，需要多次迭代加載載荷，直至找到最優(yōu)的測試載荷分布，在最優(yōu)的測試載荷分布的情況下，對風(fēng)電葉片進行全尺寸靜力測試。

3、針對上述相關(guān)技術(shù)，在進行加載載荷迭代時，需要人工手動輸入與調(diào)整，搜索最優(yōu)解依賴工程師的經(jīng)驗效率低下，而通過模型確定加載載荷會增加加載載荷優(yōu)化的復(fù)雜度，無法滿足實際測試需求，因此亟需一種風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供一種風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法、裝置、設(shè)備及計算機存儲介質(zhì)、程序產(chǎn)品，能夠快速準(zhǔn)確得到優(yōu)化加載載荷，提高風(fēng)電葉片全尺寸靜力測試效率。

2、一方面，本技術(shù)實施例提供一種風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法，方法包括：

3、獲取靜力測試加載參數(shù)，所述靜力測試加載參數(shù)包括載荷數(shù)量、多個第一加載位置、測試載荷上下限和超載比例上下限；

4、以所述超載比例上下限為約束條件，超載比例最小化為優(yōu)化目標(biāo)，初始化測試載荷優(yōu)化模型；

5、基于所述載荷數(shù)量和所述第一加載位置迭代計算測試載荷彎矩；

6、在所述測試載荷彎矩滿足第一優(yōu)化條件的情況下，基于所述測試載荷彎矩和預(yù)設(shè)目標(biāo)載荷彎矩計算第一超載比例；

7、針對每個所述第一加載位置，基于所述第一超載比例從所述測試載荷上下限中抽取多個待優(yōu)化測試載荷樣本；

8、利用預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對所述多個待優(yōu)化測試載荷樣本進行載荷優(yōu)化，得到至少一個優(yōu)化結(jié)果；

9、在每個所述第一加載位置對應(yīng)的所述優(yōu)化結(jié)果均滿足第二優(yōu)化條件的情況下，基于所述優(yōu)化結(jié)果確定第一測試載荷。

10、可選地，在所述獲取靜力測試加載參數(shù)之前，所述方法還包括：

11、獲取加載夾具的尺寸信息和風(fēng)電葉片的參數(shù)信息；

12、基于所述尺寸信息和參數(shù)信息對所述風(fēng)電葉片進行有限元分析，得到所述風(fēng)電葉片的失效位置；

13、基于所述失效位置確定第一加載位置。

14、可選地，所述基于所述載荷數(shù)量和所述第一加載位置迭代計算測試載荷彎矩，包括：

15、針對每個第一加載位置，計算所述第一加載位置與所述風(fēng)電葉片的葉根的第一距離，以及測試位置所處截面與所述風(fēng)電葉片的葉根的第二距離；

16、獲取當(dāng)前測試載荷、葉片重力彎矩、加載夾具重力彎矩和向上載荷彎矩；

17、基于所述第一距離、第二距離、當(dāng)前測試載荷、葉片重力彎矩、加載夾具重力彎矩和向上載荷彎矩確定測試載荷彎矩。

18、可選地，在所述基于所述載荷數(shù)量和所述第一加載位置迭代計算測試載荷彎矩的情況下，所述方法還包括：

19、基于所述第一加載位置對所述風(fēng)電葉片進行區(qū)間劃分，得到多個測試區(qū)間；

20、針對每個所述測試區(qū)間，基于超載比例上限按照預(yù)設(shè)步長依次優(yōu)化所述測試區(qū)間對應(yīng)的測試載荷；

21、在所述優(yōu)化收斂或不存在滿足約束條件的測試載荷的情況下，確定對應(yīng)的所述測試載荷彎矩滿足第一優(yōu)化條件。

22、可選地，在所述基于超載比例上限按照預(yù)設(shè)步長依次優(yōu)化所述測試區(qū)間對應(yīng)的測試載荷的情況下，按照預(yù)設(shè)順序?qū)λ鲲L(fēng)電葉片的葉尖、所述風(fēng)電葉片的葉身和所述風(fēng)電葉片的葉根對應(yīng)的測試區(qū)間優(yōu)化測試載荷；

23、所述基于超載比例上限按照預(yù)設(shè)步長依次優(yōu)化所述測試區(qū)間對應(yīng)的測試載荷，包括：

24、以超載比例上限為初始超載比例，依次按照預(yù)設(shè)步長逐漸縮小所述超載比例，以優(yōu)化所述測試區(qū)間對應(yīng)的測試載荷。

25、可選地，所述利用預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對所述多個待優(yōu)化測試載荷樣本進行載荷優(yōu)化，得到至少一個優(yōu)化結(jié)果，包括：

26、針對每個測試區(qū)間的多個待優(yōu)化測試載荷樣本，利用梯度類優(yōu)化算法進行梯度遞減迭代優(yōu)化，在所述待優(yōu)化測試載荷樣本逐漸收斂或所述待優(yōu)化測試載荷樣本對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值與預(yù)設(shè)目標(biāo)函數(shù)值的差值小于預(yù)設(shè)閾值的情況下，輸出優(yōu)化結(jié)果。

27、可選地，在所述優(yōu)化結(jié)果不滿足第二優(yōu)化條件的情況下，所述方法還包括：

28、舍去所述優(yōu)化結(jié)果對應(yīng)的待優(yōu)化測試載荷樣本；

29、在所述多個待優(yōu)化測試載荷樣本均被舍去的情況下，提高所述超載比例上限，返回基于所述載荷數(shù)量和所述第一加載位置迭代計算測試載荷彎矩的步驟。

30、可選地，在所述提高所述超載比例上限之后，所述方法還包括：

31、在所述提高后的超載比例上限為所述風(fēng)電葉片所承受的最大超載比例上限的情況下，基于所述第一加載位置和失效位置確定第二加載位置，將所述第二加載位置確定為新的第一加載位置，并返回基于所述載荷數(shù)量和第二加載位置迭代計算測試載荷彎矩的步驟。

32、可選地，在所述基于所述優(yōu)化結(jié)果確定第一測試載荷之后，所述方法還包括：

33、獲取所述風(fēng)電葉片的葉片剛度分布信息和重量分布信息；

34、基于所述葉片剛度分布信息和重量分布信息確定加載后的葉片加載位置和加載角度；

35、獲取所述風(fēng)電葉片上多個加載支架的夾持信息；

36、在滿足預(yù)設(shè)夾持條件的情況下；基于加載后的葉片加載位置、加載角度以及夾持信息對第一測試載荷進行修正，得到修正測試載荷；

37、對每個所述修正測試載荷進行梯度優(yōu)化，得到第二測試載荷。

38、可選地，所述夾持信息包括相鄰兩個所述加載支架的第一距離以及加載支架的夾持角度；

39、所述預(yù)設(shè)夾持條件包括：所述第一距離小于預(yù)設(shè)距離閾值和所述夾持角度與風(fēng)電葉片形成的軸向角度大于預(yù)設(shè)角度。

40、另一方面，本技術(shù)實施例提供了一種風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化裝置，裝置包括：

41、獲取模塊，用于獲取靜力測試加載參數(shù)，所述靜力測試加載參數(shù)包括載荷數(shù)量、多個第一加載位置、測試載荷上下限和超載比例上下限；

42、初始化模塊，用于以所述超載比例上下限為約束條件，超載比例最小化為優(yōu)化目標(biāo)，初始化測試載荷優(yōu)化模型；

43、計算模塊，用于基于所述載荷數(shù)量和所述第一加載位置迭代計算測試載荷彎矩；

44、計算模塊，還用于在所述測試載荷彎矩滿足第一優(yōu)化條件的情況下，基于所述測試載荷彎矩和預(yù)設(shè)目標(biāo)載荷彎矩計算第一超載比例；

45、抽取模塊，用于針對每個所述第一加載位置，基于所述第一超載比例從所述測試載荷上下限中抽取多個待優(yōu)化測試載荷樣本；

46、優(yōu)化模塊，用于利用預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對所述多個待優(yōu)化測試載荷樣本進行載荷優(yōu)化，得到至少一個優(yōu)化結(jié)果；

47、確定模塊，用于在每個所述第一加載位置對應(yīng)的所述優(yōu)化結(jié)果均滿足第二優(yōu)化條件的情況下，基于所述優(yōu)化結(jié)果確定第一測試載荷。

48、再一方面，本技術(shù)實施例提供了一種電子設(shè)備，所述設(shè)備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；

49、所述處理器執(zhí)行所述計算機程序指令時實現(xiàn)如第一方面所述的風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法。

50、再一方面，本技術(shù)實施例提供了一種計算機存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所述的風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法。

51、再一方面，本技術(shù)實施例提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品中的指令由電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如第一方面所述的風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法。

52、本技術(shù)實施例的風(fēng)電葉片靜力測試載荷優(yōu)化方法、裝置、設(shè)備及計算機存儲介質(zhì)，能夠在對風(fēng)電葉片進行全尺寸靜力測試時，通過靜力測試加載參數(shù)在測試載荷優(yōu)化模型中，不斷迭代計算測試載荷彎矩，在測試載荷彎矩滿足第一優(yōu)化條件的情況下，將當(dāng)前的測試載荷彎矩作為最佳的測試載荷彎矩，然后基于最佳的測試載荷彎矩和預(yù)設(shè)目標(biāo)載荷彎矩計算得到的第一超載比例為最佳超載比例，然后針對每個第一加載位置，以第一超載比例作為測試載荷的上限，從測試載荷上下限的范圍內(nèi)采樣多個測試載荷，在對多個測試載荷進行優(yōu)化，得到第一測試載荷，能夠快速準(zhǔn)確得到優(yōu)化加載載荷，提高風(fēng)電葉片全尺寸靜力測試效率。