基于壓電陶瓷的預(yù)應(yīng)力裝配式葉片模型連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源緊張和環(huán)境污染等問題，對(duì)風(fēng)能的開發(fā)利用成為熱點(diǎn)。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的逐步提高，為增加捕風(fēng)能力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片不斷加長(zhǎng)，而傳統(tǒng)的整體式長(zhǎng)葉片在我國(guó)南方山區(qū)風(fēng)場(chǎng)建設(shè)中面臨著運(yùn)輸難度大、運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)高和道路建設(shè)成本大增的挑戰(zhàn)?；诟邚?qiáng)預(yù)應(yīng)力螺栓連接的裝配式纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片通過將長(zhǎng)葉片分段制造、運(yùn)輸并現(xiàn)場(chǎng)組裝，可有效解決運(yùn)輸難題并降低對(duì)道路的要求。這種裝配式葉片的預(yù)應(yīng)力連接段結(jié)構(gòu)安全可靠性是關(guān)鍵。國(guó)外對(duì)復(fù)合

2、材料風(fēng)機(jī)葉片的狀態(tài)監(jiān)測(cè)已進(jìn)行了大量有益嘗試，但目前針對(duì)裝配式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究甚少。本文提出一種針對(duì)預(yù)應(yīng)力裝配式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片連接段的監(jiān)測(cè)方法，具體工作包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)針對(duì)PZT片的功能特性介紹了壓電傳感器的工作原理及其制作和安裝，并對(duì)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明其具有良好的響應(yīng)特性和線性度。
　　(2)介紹了根據(jù)某型號(hào)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片設(shè)計(jì)的使用預(yù)應(yīng)力螺栓連接的裝配式風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，并根據(jù)

3、相似理論設(shè)計(jì)出單位長(zhǎng)度的葉片連接段比例模型。對(duì)于不同信號(hào)激勵(lì)下的監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　(3)對(duì)葉片連接段比例模型試件進(jìn)行連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)，即通過將壓電陶瓷片粘貼在連接段試件表面的兩側(cè)分別作為驅(qū)動(dòng)端和接收端，對(duì)連接件逐級(jí)施加螺栓預(yù)拉力安裝完成后，再在連接段兩端施加軸心拉力荷載直至試件破壞。通過比較正弦、掃頻激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下預(yù)應(yīng)力施加過程以及加載過程中的測(cè)量信號(hào)某些特征參量，并基于小波包能量分析法提出一種葉片連接狀態(tài)指標(biāo)，由此來判斷葉片