海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別及動(dòng)態(tài)荷載反分析研究.pdf

1、隨著世界能源危機(jī)的日益加劇，世界各國(guó)紛紛加大對(duì)海上風(fēng)能，這一蘊(yùn)藏量大、可再生、無(wú)污染的新型能源的開(kāi)發(fā)力度。然而，由于處于環(huán)境復(fù)雜，海上風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)往往要受到多種外部環(huán)境荷載聯(lián)合作用、機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)行作用及葉輪旋轉(zhuǎn)效應(yīng)作用并引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。這些外部激勵(lì)很可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)不健康振動(dòng)及自身?yè)p傷，進(jìn)而造成相應(yīng)工程隱患。本文以如東海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)樣機(jī)為研究對(duì)象，以不同測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)為研究依據(jù)，引入了EEMD方法并結(jié)合基于環(huán)境激勵(lì)下的模態(tài)識(shí)別方法，旨在探究

2、海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)正常工作狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)的準(zhǔn)確識(shí)別。同時(shí)采用模態(tài)分析理論，根據(jù)濾波消噪后的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)所受到的多種等效環(huán)境荷載及結(jié)構(gòu)振源進(jìn)行了初步的分析與探討，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1）海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)特性分析。根據(jù)如東海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用反映結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的方法對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)的各種統(tǒng)計(jì)特征值、相關(guān)性及功率譜密度等進(jìn)行分析。首次引入自適應(yīng)濾波理論并提出將自適應(yīng)陷波器與自適應(yīng)噪聲抵消器應(yīng)用于信號(hào)

3、的濾波處理中，對(duì)兩種濾波器的功能進(jìn)行實(shí)例分析并通過(guò)在實(shí)測(cè)信號(hào)濾波消噪過(guò)程中進(jìn)行驗(yàn)證。
　　2）海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別。將EEMD引入到實(shí)測(cè)信號(hào)的分解分析與信號(hào)消噪中。根據(jù)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性，提出 EEMD分解與自適應(yīng)濾波器相結(jié)合使用的消噪方法并在實(shí)測(cè)信號(hào)中進(jìn)行應(yīng)用。根據(jù)濾波消噪后的實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)，采用“NExT+ERA”聯(lián)合方法及HHT變換方法對(duì)海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行初步識(shí)別。
　　3）海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)荷載識(shí)別及振源分析。建