风机结构的设计需要满足最大极限状态分析的要求,其中包括极限强度分析与疲劳失效分析。本文的研究侧重于极限载荷预报和疲劳载荷分析的一般性算法研究。引入经典极值理论对IEC风机标准提出的一般性方法——直接积分法进行了较深入的探索。结合分块法和超越门槛值法各自优点,创新性地提出了一种兼具提取效率和独立性的极值点提取方法。采用广义极值分布对提取点进行拟合,线性矩法估计分布参数,并使用Q-Q图进行拟合分布检验,解决了同类研究中遇到的拟合精度问题,减少了高分位数载荷的拟合误差。将算法应用于WP_Baseline风机极限载荷的求解上,最终获得了更加贴近“真实数据”的超越概率曲线。引入反向一阶可靠度法IFORM对海上风机极限载荷的求解进行了研究。创新性地将IFORM的2维形式环境等值线法与1维最优化方法二分法结合起来,形成一种效率更高的搜索算法,应用于OC3Hywind风机极限载荷的求解上。同时与直接积分法进行对比验证,体现出搜索算法良好的计算成本优势和较高的可靠性。根据IEC标准提出的相关要求,对风机疲劳载荷计算的一般性方法进行了研究。利用研究极限载荷时积累的大量数据,以MLife进行处理,提取出相应的载荷循环,并设定最小循环幅值进行过滤,然后以计数法和分布法联合计算短期载荷谱。最后将短期载荷谱的计算扩展到整个寿命期,获得了各载荷对象的长期载荷谱。