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在全球能源紧缺背景下,可再生新能源成为研究和发展的热点,风能具备开发成本低、蕴藏量大等特点受到人们重视。近年来,风电技术得到了极大的发展和进步,也促使了风力发电机装机量的提升和产能增长。但是由于风机工作环境通常较为恶劣,风机结构出现了多起倒塌事故,其中主要原因之一是基础锚栓锈蚀。预应力锚栓作为风机基础与塔筒的重要连接部件,对风机安全起关键作用,因此风机基础锚栓锈蚀检测显得尤为重要。本文通过实验和数值计算,研究风机锚栓锈蚀状态下预应力变化规律。本文主要研究内容包括:设计了一套锚栓通电加速锈蚀检测实验系统,采用与现场风机相同材料足尺寸锚栓进行试验,研究预应力受锈蚀的影响和变化规律。首先在明确锈蚀原理的基础上,对锈蚀实验系统进行了设计,确定了实验设备和加载流程。完成预应力损失7%、10%、12%、15%、17%、20%六组工况试验。完成试验模型的现场装置搭建并开展电化学加速锈蚀实验,监测该过程中预应力变化规律和截面锈蚀情况。研究了锈蚀对锚栓预应力变化规律及影响,对锚栓锈蚀后截面变化状况进行分析,得出不同工况下预应力损失与截面变化规律。将锚杆划分为数段,完成各截面面积测量,总结不同位置锈蚀程度差异,得出锚杆截面面积分布规律。研究了不同工况下预应力损失随时间变化规律,得出不同尺寸锚栓在相同锈蚀条件下差异性。结合锚栓锈蚀前后质量等参数变化,进一步得出预应力损失与截面损失关系。建立了预应力锚栓锈蚀模型,基于实验对模型进行简化,完成了锈蚀模型理论公式推导。由ABAQUS建模得出锚杆刚度值,确定锈蚀率与截面变化关系。结合试验数据对锈蚀模型进行修正,得出修正后预应力损失与截面损失关系,并由此建立了安全评估方法。由法拉第定律得出理论质量损失与实际质量损失关系,结合当量加速关系得出试验时间与实际工程时间转化尺度。采用计算机视觉技术,通过相机不同位置、距离和角度拍照,完成锚杆三维模型重构,得出重构后锚杆形态。并建立带腐蚀坑缺陷的锚杆ANSYS三维有限元模型,分析应力分布规律。完成腐蚀坑尺寸变化的参数化分析,研究对锚杆最大应力和位移的影响情况。