發(fā)布時間：2017-10-11 02:38

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力機(jī)葉片損傷監(jiān)測技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)機(jī)葉片 損傷監(jiān)測 光纖光柵 音頻信號 信號分析

【摘要】：對風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行健康監(jiān)測是增加其壽命、降低維護(hù)成本、提高發(fā)電效率的有效手段,在不影響風(fēng)力機(jī)正常工作的情況下,及時發(fā)現(xiàn)葉片存在的損傷變得極為重要。本文首先介紹了國內(nèi)外針對風(fēng)力機(jī)葉片損傷監(jiān)測所使用的方法以及各方法的優(yōu)缺點(diǎn)。闡述了風(fēng)機(jī)葉片的基本結(jié)構(gòu)與工作原理,對葉片常見的損傷進(jìn)行了分類。本文對葉片工作時的振動特性進(jìn)行了分析,當(dāng)葉片出現(xiàn)較大損傷時,其振動特性會發(fā)生明顯的變化,論文論述了基于葉片表面動應(yīng)變時頻特征參數(shù)監(jiān)測技術(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置與特征值提取方法。研究了利用光纖光柵傳感器測量葉片表面應(yīng)變分布變化,對應(yīng)變信號在時域、頻域進(jìn)行分析,研究了一種基于雙樹復(fù)小波變換的信號處理方法,通過比較葉片完好無損及存在裂紋損傷時獲得的特征參數(shù),判斷葉片的工作狀態(tài)。論文研究了一種非接觸的基于音頻信號的葉片運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。對風(fēng)機(jī)噪聲及傳聲器進(jìn)行了介紹,設(shè)計(jì)改裝了一種傳聲器,介紹了實(shí)驗(yàn)方案,利用該傳聲器分別采集風(fēng)機(jī)葉片無損及存在開裂損傷時風(fēng)機(jī)工作的音頻信號,利用功率譜、自相關(guān)函數(shù)、A計(jì)權(quán)1/3倍頻程表征葉片的損傷大小。本文最后利用音頻信號分析法,針對鹽城大豐某風(fēng)場2.5MW風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分析了風(fēng)場周邊環(huán)境與測量方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了通過監(jiān)測風(fēng)機(jī)工作時產(chǎn)生的音頻信號特征參數(shù)的變化可以定性判斷葉片的損傷,對三個葉片產(chǎn)生的音頻信號單獨(dú)分析可以定位損傷葉片。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)機(jī)葉片 損傷監(jiān)測 光纖光柵 音頻信號 信號分析
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題研究的背景及意義12
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)力機(jī)葉片損傷監(jiān)測研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 基于聲發(fā)射的監(jiān)測技術(shù)13-14
• 1.2.2 基于振動模態(tài)分析的監(jiān)測技術(shù)14-16
• 1.2.3 基于葉尖計(jì)時原理的監(jiān)測技術(shù)16-17
• 1.2.4 其他監(jiān)測技術(shù)17
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容17-19
• 1.3.1 主要工作內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第二章 風(fēng)力機(jī)葉片的基本結(jié)構(gòu)及常見損傷分析19-24
• 2.1 風(fēng)力機(jī)葉片的基本結(jié)構(gòu)19
• 2.2 風(fēng)力機(jī)葉片的工作原理19-20
• 2.3 風(fēng)力機(jī)葉片常見損傷類型20-22
• 2.3.1 表面磨損、砂眼20-21
• 2.3.2 裂紋與開裂21
• 2.3.3 材料碳化21-22
• 2.4 損傷葉片的特征及危害22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于葉片表面動應(yīng)變時頻域特征參數(shù)的損傷監(jiān)測技術(shù)24-46
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置24-29
• 3.1.1 風(fēng)力機(jī)24-25
• 3.1.2 光纖光柵應(yīng)變傳感器25-28
• 3.1.3 光纖解調(diào)儀28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案29-30
• 3.3 信號的特征值提取方法30-35
• 3.3.1 幅域特征參數(shù)30-31
• 3.3.2 時域特征參數(shù)31-32
• 3.3.3 頻域特征參數(shù)32-35
• 3.4 雙樹復(fù)小波變換在信號分析中的應(yīng)用35-39
• 3.4.1 離散小波變換（DWT）35-37
• 3.4.2 雙樹復(fù)小波變換（DT CWT）37-39
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析39-45
• 3.5.1 時域結(jié)果及分析39-42
• 3.5.2 頻域結(jié)果及分析42-43
• 3.5.3 雙樹復(fù)小波變換結(jié)果及分析43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 風(fēng)力機(jī)葉片工作時的噪聲形成機(jī)理及傳聲器設(shè)計(jì)46-58
• 4.1 風(fēng)力機(jī)噪聲的分類46-49
• 4.1.1 氣動噪聲46-48
• 4.1.2 機(jī)械噪聲48-49
• 4.2 傳聲器49-55
• 4.2.1 傳聲器的分類49-52
• 4.2.2 傳聲器性能參數(shù)52-53
• 4.2.3 傳聲器的設(shè)計(jì)53-54
• 4.2.4 傳聲器的性能驗(yàn)證54-55
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方案55-56
• 4.4 軟件設(shè)計(jì)56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 葉片音頻信號特征提取和分析技術(shù)研究58-70
• 5.1 音頻信號的特征值分析58-64
• 5.1.1 聲音樣本的時域特征58
• 5.1.2 聲音樣本的能量譜特征58
• 5.1.3 聲音樣本的功率譜特征58-61
• 5.1.4 聲音樣本的自相關(guān)函數(shù)特征61-62
• 5.1.5 聲音樣本的A計(jì)權(quán) 1/3 倍頻程特征62-64
• 5.2 風(fēng)場聲音實(shí)測64-69
• 5.2.1 測量方法65
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析65-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 全文總結(jié)70
• 6.2 研究展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏書榮;何之倬;唐征歧;周杰;;海上風(fēng)電機(jī)組的在線監(jiān)測與故障預(yù)警[J];上海電力學(xué)院學(xué)報;2014年06期

2 陳秋華;賴旭;;不同葉尖損失模型的風(fēng)力機(jī)氣動性能分析[J];太陽能學(xué)報;2012年12期

3 陳建平;董偉;施曉寬;霍立新;;冷卻塔風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年10期

4 楊敏;邢鋼;邢詩蓉;王守藝;;大型變截面翼型葉片與氣動性能優(yōu)化分析[J];科技廣場;2011年07期

5 李海斌;陽建紅;劉承武;張暉;鄧凱;;復(fù)合材料隨機(jī)漸進(jìn)失效分析與聲發(fā)射監(jiān)測[J];復(fù)合材料學(xué)報;2011年01期

6 袁洪芳;周璐;柯細(xì)勇;王華慶;;基于聲發(fā)射信號的風(fēng)機(jī)葉片裂紋定位分析[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2011年01期

7 朱永凱;潘仁前;陳盛票;田貴云;;基于聲發(fā)射傳感器陣列的風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法[J];無損檢測;2010年10期

8 孫曼;植涌;劉浩吾;;基于光纖光柵的組合結(jié)構(gòu)界面脫空變形檢測[J];傳感器技術(shù);2005年12期

9 馬祥杰,孟相如,張百生;一種自相關(guān)基音檢測算法[J];通信技術(shù);2003年05期

10 張寶琪;聲發(fā)射的原理及應(yīng)用[J];化工煉油機(jī)械通訊;1980年06期

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本文編號：1010069