風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷的DPP-BOTDA監(jiān)測與評價方法研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)營期間,葉片的疲勞損傷對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成巨大威脅。葉片折斷導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)失效并有可能撞擊塔架,導(dǎo)致連鎖破壞。葉片的累積疲勞損傷也使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)往往不能達(dá)到20年的設(shè)計(jì)使用壽命。因此為風(fēng)機(jī)葉片配置健康監(jiān)測系統(tǒng)保障其運(yùn)營期間的安全穩(wěn)定有著重要的意義。
　　由于風(fēng)機(jī)葉片工作環(huán)境惡劣,氣動外形要求嚴(yán)格,耐久性要求高和自身尺度巨大,目前還沒有成熟有效的健康監(jiān)測手段。本文提出一種基于差分脈沖對布里淵時域分析技術(shù)(DPP-B

2、OTDA)的新型風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷監(jiān)測系統(tǒng),對DPP-BOTDA監(jiān)測系統(tǒng)的傳感特性,風(fēng)機(jī)葉片各疲勞損傷階段的信號特點(diǎn)及基于布里淵增益譜的疲勞損傷評價方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,具體內(nèi)容如下:
　　1:自主設(shè)計(jì)搭建了DPP-BOTDA監(jiān)測系統(tǒng),研究了DPP-BOTDA監(jiān)測系統(tǒng)的傳感特性,包括傳感信號特征,空間分辨率對測量結(jié)果的影響。
　　2:對500W風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行靜載破壞試驗(yàn),研究基于DPP-BOTDA技術(shù)的風(fēng)機(jī)葉片全尺度監(jiān)測方法,包

3、括傳感器布設(shè)工藝、溫度補(bǔ)償方法、信號定位方法、測量精度及誤差分析、畸變信號處理方法、信號失真處理方法和裂紋區(qū)域布里淵增益譜特點(diǎn)。
　　3:采用共振質(zhì)量法對500W風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行構(gòu)件疲勞試驗(yàn),研究基于DPP-BOTDA技術(shù)的風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷監(jiān)測方法,包括傳感器的優(yōu)化布設(shè)方案、葉片各階段疲勞損傷模式、葉片各疲勞損傷階段DPP-BOTDA信號特征和基于DPP-BOTDA信號的損傷識別方法。
　　4:提出了基于布里淵增益譜特征參數(shù)變異