01
疲劳分析概述
什么是疲劳？为什么风机要分析疲劳？核心概念（S-N曲线、Miner线性累积损伤、雨流计数法）介绍。
S-N曲线Miner法则雨流计数
02
载荷谱基础
风机的外部载荷来源（风、浪、流、冰），载荷时间序列的获取方式（仿真与实测）。
风浪流冰时域载荷
03
材料S-N曲线
金属材料的疲劳特性，S-N曲线的获取与修正（平均应力、表面粗糙度、尺寸效应）。
平均应力尺寸效应
04
焊缝细节分类
风机塔筒、叶片、机舱中常见焊缝类型（对接、角接、十字接头），对应的疲劳等级（FAT class）。
FAT等级对接焊缝
05
雨流计数法原理
从应力-时间历程中提取循环的算法，四峰谷值法原理，为什么它比简单峰值计数更准确。
四峰谷值循环提取
06
雨流计数法实战
使用Python实现雨流计数法，处理一段实测应变数据，输出循环幅值与均值矩阵。
Python应变数据
07
损伤计算与Miner法则
如何将雨流计数结果与S-N曲线结合，计算累积损伤，判断结构是否安全。
累积损伤安全评估
08
安全系数与设计准则
GL2010、IEC61400、DNV-RP-C203等标准中的疲劳分项安全系数，目标寿命（20年/25年）。
GL2010IEC61400
09
塔筒疲劳分析（一）
塔筒结构特点，热点应力法 vs 名义应力法，焊缝位置选取原则。
热点应力名义应力
10
塔筒疲劳分析（二）
使用有限元软件（如ANSYS/Abaqus）提取塔筒焊缝处的应力影响线，构建应力时间序列。
有限元应力影响线
11
叶片疲劳分析（一）
叶片复合材料特性，层合板疲劳理论，Hashin与Puck失效准则简介。
复合材料Hashin准则
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叶片疲劳分析（二）
叶片截面载荷提取，使用Bladed或FAST输出叶片根部弯矩时间序列。
BladedFAST
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轮毂与主轴疲劳分析
轮毂铸件疲劳评估，主轴锻件疲劳，多轴疲劳评估方法（如Findley准则）。
多轴疲劳Findley
14
螺栓连接疲劳
高强螺栓的预紧力与疲劳，螺栓S-N曲线（ISO 898），松动与断裂案例分析。
高强螺栓ISO 898
15
基础与支撑结构疲劳
海上风机单桩基础、导管架基础的疲劳热点，波浪载荷的循环特性。
单桩基础导管架
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时域疲劳分析流程
从载荷输入到损伤输出的完整Python脚本框架，数据清洗、重采样、批处理。
Python脚本批处理
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频域疲劳分析简介
Dirlik方法、Wirsching方法，功率谱密度（PSD）到疲劳损伤的转换，适用于窄带与宽带随机载荷。
DirlikPSD
18
频谱分析实战
使用Python对风场实测数据进行FFT，生成PSD，对比时域与频域疲劳结果。
FFTPSD对比
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多工况组合与损伤叠加
正常运行、启动、停机、极端风况等工况的权重分配，如何叠加损伤。
工况权重损伤叠加
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变幅载荷谱的简化
Level Crossing计数法，如何将复杂的载荷谱简化为等效常幅谱（用于台架试验）。
Level Crossing等效常幅谱
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疲劳试验验证
全尺寸塔筒/叶片疲劳试验方案，共振疲劳试验原理，试验与仿真的对标。
全尺寸试验共振疲劳
22
焊接残余应力影响
焊接残余应力的产生机理，对疲劳寿命的影响，热处理与锤击改善方法。
残余应力锤击改善
23
腐蚀环境下的疲劳
海上风机面临的腐蚀疲劳问题，S-N曲线的环境修正系数，阴极保护的影响。
腐蚀疲劳阴极保护
24
高周疲劳与超高周疲劳
风机部件的高周疲劳（>1e7循环），VHCF区间的S-N曲线特性。
高周疲劳VHCF
25
概率疲劳分析
考虑材料、载荷、制造偏差的疲劳可靠性分析，蒙特卡洛模拟在疲劳寿命预测中的应用。
可靠性蒙特卡洛
26
疲劳裂纹扩展分析
Paris公式，从初始裂纹到临界裂纹的寿命预测，损伤容限设计理念。
Paris公式损伤容限
27
在线监测与疲劳管理
SCADA数据驱动的疲劳实时评估，如何利用应变片/加速度计数据更新剩余寿命。
SCADA剩余寿命
28
风机疲劳分析软件工具
nCode DesignLife、FEMFAT、MSC Fatigue的功能对比与操作流程。
nCodeFEMFAT
29
项目实战：2MW塔筒焊缝评估
某2MW风机塔筒焊缝疲劳评估全流程（从Bladed载荷到损伤报告）。
2MW全流程
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常见问题与避坑指南
网格敏感性、应力外推、平均应力修正选择、非比例加载处理等工程陷阱。
网格敏感性应力外推