风能是一种安全、清洁、无污染的绿色能源,发展风力发电产业己成为节能减排、保护环境的重要策略之一。我国的风电产业虽然发展非常快,但是对于偏航、变桨轴承等关键部件主要依赖从国外进口,与一些国外技术先进的轴承制造公司相比,在承载能力、寿命与可靠性、材料处理等方面仍有较大的差距。转盘轴承广泛应用于风力发电机组的偏航和变桨系统,是风力发电机组的关键传动部件之一,也是风电机组易损部件之一。本文以风电转盘轴承为研究对象,应用晶体塑性理论来开展轴承的细观微结构应力分析和疲劳微裂纹的研究,为风电轴承的疲劳破坏的研究提供参考。首先,利用Materials Studio软件计算出轴承钢42CrMo的21个各向异性弹性常数。根据晶体塑性理论自定义新的本构模型,利用Fortran编程语言编写本构关系,并与ABAQUS材料本构子程序UMAT相结合,进行二次开发。为了获得更准确的模拟结果,优化模型对晶体晶界网格细化,得出细化后Mises应力最大值比细化前更小,应力集中现象有所缓解。然后,先对疲劳微裂纹的定义与分类以及疲劳微裂纹的萌生与扩展进行了论述,确定套圈滚道上疲劳微裂纹发生位置以及诱发微裂纹产生的原因。在细观尺度上,利用Voronoi法建立单晶集合体有限元模型,研究轴承材料微结构的形变力学特征,通过结果分析出细观组织结构对微裂纹扩展速率及扩展路径的影响。