风机的疲劳主要包括主要结构件的疲劳分析，如轮毂、主轴、机架等；连接螺栓的疲劳分析，如轮毂与变浆轴承连接螺栓、联轴器与轮毂连接螺栓、机架与主轴承连接螺栓、齿轮箱与机架连接螺栓、偏航轴承连接螺栓等；塔筒疲劳分析，如塔筒焊缝疲劳、塔筒连接法兰疲劳、塔筒门焊缝疲劳等。通常结构件、连接螺栓及塔筒门焊缝的疲劳分析采用有限元方法完成，而塔筒的其它所有分析采用工程算法。下面主要针对风电轮毂疲劳分析进行详细介绍：

--有限元模型创建

通过专业前处理软件完成轮毂分析的有限元模型创建，如下图所示。为了避免局部边界对结果的影响，需要将与轮毂相连的部件都建出来，以用于施加边界和载荷。

通过载荷相关性分析，对模型载荷进行线性化，统计出载荷的平均值和幅值，最终得到疲劳分析载荷工况，如下表所示：-- 材料参数

根据GL规范中对材料S-N曲线的规定（GL2010, 5.B.3.2, Fig. 5.B.3），考虑安全系数1.265，计算多条R-Ratio Curve S-N 曲线，曲线涉及到不同的平均值对应的S-N曲线。

--疲劳载荷谱

从疲劳载荷时间序列中分割每个有限元分析结果对应的疲劳载荷谱。以平均值为界，大于平均值的为正载荷谱，小于平均值的为负载荷谱。再将正负载荷谱按照有限元分析中的载荷分量归一化，得到每个有限元分析结果对应的归一化的载荷谱。

--疲劳分析

使用nCode DesignLife的SNAnalysis模块进行疲劳损伤分析。在SNAnalysis模块中定义载荷合成。每个载荷分量对应的有限元结果减去平均载荷作用的有限元结果，得到增量载荷对应的节点应力。分别把正的增量结果与正的载荷谱相乘，负的增量结果与负的载荷谱相乘，最后结果再加上平均载荷作用下的应力结果，得到节点应力谱。

通过Duty Cycle将20年疲劳工况发生频率加到载荷序列中。最后的计算结果选取8个热点输出。分析方法使用MultiRRatioCurve，合并应力方法使用CriticalPlane，生存概率为97.7%。

--疲劳分析结果

通过上面的定义，可以对模型进行疲劳计算，结果如下：

通过云图可见，轮毂的最大损伤在靠近联轴器的圆角处，然后根据不同工况下的最大应力点选取的热点，对这些热点进行疲劳损伤考察，可以代表整个轮毂的疲劳寿命。此处选择的热点为8个，最终疲劳损伤结果如下：