基于振動的旋轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)葉片損傷識別研究.pdf

1、本文主要研究了旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的損傷識別問題,從理論分析及數(shù)值模擬兩方面分析了葉片旋轉(zhuǎn)引起的旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)和應(yīng)力剛化效應(yīng),采用基于振動的方法,對風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行識別,在損傷識別過程中主要采用了主成分分析法(PrincipalComponentAnalysis,PCA)處理旋轉(zhuǎn)引起的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)變異問題。本論文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)研究了引起葉片模態(tài)變異的主要原因,即轉(zhuǎn)動引起的動力剛化效應(yīng)和旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng),分別從力學(xué)

2、機(jī)理、理論分析和數(shù)值模擬三個方面給出了詳細(xì)的解釋,并且通過有限元分析比較了旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)和應(yīng)力剛化效應(yīng)對兩種長度葉片的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的影響。
　　(2)詳細(xì)介紹了PCA方法的原理,并將其與基于振動的損傷識別方法相結(jié)合以處理結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)變異的問題,以一種與轉(zhuǎn)速相獨(dú)立的損傷指標(biāo)來判斷結(jié)構(gòu)的損傷狀況,在葉片的模態(tài)分析中考慮了旋轉(zhuǎn)效應(yīng),采用上述方法處理相應(yīng)的模態(tài)參數(shù),最終數(shù)值結(jié)果證明了該損傷識別方法的有效性。
　　(3)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)