风行泰克科技有限公司成立于2010年,是一家致力于钢结构行业和风电行业计算服务的高科技公司。从计算校核到结构设计,从垂直轴风机到大兆瓦水平轴机组,风行泰克在风电行业累积了多种项目经验,也深刻感受到了风电行业的迅速发展以及对专业计算程序的重视。从GH Bladed、ANSYS、Romax、KISSsoft到Ncode,极高的计算要求也使得整个风电行业对国外商业软件高度依赖。
2015年,为了摆脱商业化疲劳软件,风行泰克基于matlab自主研发了WRfat程序,并在次年获得了中国船级社质量认证公司的试用,而随着2018年中美贸易战的开启,WRfat又不得不进行了去matlab化工作。2022年,WRfat完成了去matlab环境化编译工作后,经过中国船级社质量认证公司多月的严谨测试,终于得到了该权威机构的认可。
中国船级社质量认证公司对WRfat的评估结果
WRfat是专为疲劳计算设计的自主独立软件,支持壳单元、梁单元和节点的疲劳计算。在疲劳应力准则方面,WRfat内置了关键平面法、第一主应力、带符号von Mises应力等选项,支持FKM、Goodman和DNV焊缝等平均应力修正方式,并且支持一维和二维的载荷与应力的非线性关系。
WRfat程序界面
WRfat的开发过程参考了DNV和RIS? 的Guideline for Design of Wind Turbines、原德国劳氏船级社的Guideline for the Certification of Wind Turbines、FKM的指南Analytical strength assessment of components、ASTM标准E1049-85、H. Gudehus和H. Zenner的著作Guideline for Fatigue Analysis以及S. D. Dowing和D. F. Soci的论文Simple rainflow counting algorithms。
WRfat程序核心迭代计算采用C++语言编译,并且增加了独特的加速计算方式,能够有效的提升整体疲劳计算的效率。在同样服务器上与国外商业软件计算同一模型时,WRfat的加速功能可以令其计算效率达到国外商业软件的3倍左右,尤其在采用关键平面法计算损伤时,提速效果更加明显。
从输入方面,与目前市面上的商业软件相似,WRfat需要读取载荷时序,有限元计算得到的载荷-应力关系和材料属性相关参数,计算流程也基本相同。
WRfat功能和输入说明
在准确性上,中国船级社质量认证公司通过风电铸件的实例对比计算,WRfat与商业软件的损伤结果完全一致。而独特的二维载荷-应力关系可以更方便的对特殊非线性作用的零件(例如,连接螺栓)进行疲劳计算,这是当前商业软件均为无法实现的重要功能。
二维载荷-应力关系示意图(Cx和Cy为两个载荷通道)
叶根螺栓二维极坐标方式插值计算损伤结果
WRfat经过中国船级社质量认证公司的测试,得到了其认可,是能够满足风电行业铸件、锻件、螺栓和焊缝的疲劳计算的有效程序,准确性与商业软件无差异。
WRfat的铸件损伤计算结果图
从2018年开始,中美之间贸易战不断升级,我国大部分研发、生产和制造行业依赖国外软件程序的情况成为了一个十分重大的潜在威胁。采用国外设计程序所得到的关键设计数据,其安全性也难以得到保证。在越来越严重的“脱钩”威胁下,国产系统、程序就和国产芯片一样成为了需要迫切解决的问题。
WRfat软件的开发成功只是这个大趋势中的一个掠影,只有自主程序得到越来越多的使用,其方能得到更多的改进建议和完善机会。因此,风行泰克也由衷的感谢WRfat的合作客户中国船级社质量认证公司给予的信任,专业的测评及计算对比工作,这对WRfat程序来说是一种幸运,而使用期间给出宝贵的建议也鞭策我们将WRfat做的更好、更便捷、更准确。目前,已经完全商业化运营的WRfat软件正在和一些风电行业的知名企业进行合作与采购洽谈,在此也对这些企业表示感谢。
最后,也欢迎各位感兴趣的风电行业同仁来试用WRfat并提出宝贵意见和建议,我司可提供3个月的免费版本供大家使用,具体商务洽谈请来邮:a07@windrunner-tech.cn,电话联系:18646944047, 张女士。