【摘要】：隨著能源環(huán)境的需求和環(huán)保方面的壓力不斷增大,世界各國(guó)相繼加強(qiáng)針對(duì)新能源的開發(fā)與發(fā)展。風(fēng)能作為綠色干凈的清潔性能源,在節(jié)能減排、防止大氣污染等方面起著很重要的作用。風(fēng)力發(fā)電裝置是捕獲風(fēng)能的常用裝置,在風(fēng)能的捕獲過(guò)程中,風(fēng)電葉片又是風(fēng)力發(fā)電裝置當(dāng)中的關(guān)鍵部位,當(dāng)風(fēng)電葉片在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)損壞時(shí),整個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)特性就會(huì)下降,特別當(dāng)風(fēng)電葉片發(fā)生倒塌時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,甚至?xí)斐砂踩ｋU(xiǎn)。環(huán)境激勵(lì)下風(fēng)電葉片的損傷識(shí)別研究對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者有重大的意義。本文在模態(tài)數(shù)據(jù)(頻率和振型)的基礎(chǔ)上,基于脈動(dòng)風(fēng)加速度響應(yīng)功率譜,對(duì)損傷前后的風(fēng)電葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)值模擬相結(jié)合的損傷識(shí)別研究。本文根據(jù)Davenport風(fēng)速譜理論,按Davenport理論將Davenport風(fēng)速功率譜密度加載到風(fēng)電葉片上,得到損傷前后風(fēng)電葉片的加速度響應(yīng)功率譜變化。本文分別對(duì)損傷前后的風(fēng)電葉片進(jìn)行數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究,根據(jù)損傷前后加速度響應(yīng)功率譜最大值變化比準(zhǔn)確判斷出了風(fēng)電葉片的損傷性質(zhì)并定位損傷位置。根據(jù)風(fēng)電葉片裂縫損傷的典型事例,本文進(jìn)一步提出一種風(fēng)電葉片整體損傷程度的評(píng)估方法——加速度響應(yīng)功率譜靈敏度矩陣方法。通過(guò)風(fēng)電葉片在不同損傷類型和不同損傷程度的整體損傷程度評(píng)估,利用結(jié)構(gòu)響應(yīng)功率譜靈敏度矩陣,準(zhǔn)確的對(duì)風(fēng)電葉片進(jìn)行了損傷定性、定位、定量分析。
[Abstract]:With the increasing demand of energy and environment and the increasing pressure of environmental protection, countries all over the world have strengthened the development and development of new energy. As a clean and green energy, wind energy plays an important role in energy saving and air pollution prevention. Wind turbine is a commonly used device to capture wind energy. In the process of wind energy capture, wind turbine blade is also the key part of wind power plant. When wind turbine blade is damaged during operation, The structural characteristics of the whole wind power plant will decline, especially when the wind turbine blade collapses, it will cause serious economic losses and even cause safety risks. The research of wind turbine blade damage identification under environmental excitation is of great significance to domestic and foreign researchers. Based on the modal data (frequency and mode shape) and the power spectrum of pulsating wind acceleration response, the damage identification of wind turbine blades before and after damage is studied by combining the experimental method and numerical simulation. According to Davenport wind speed spectrum theory and Davenport theory, the power spectral density of Davenport wind speed is loaded on the wind turbine blade, and the acceleration response power spectrum of wind turbine blade before and after damage is obtained. In this paper, the wind turbine blades before and after the damage are numerically simulated and the structural dynamic tests are carried out. According to the ratio of the maximum power spectrum of acceleration response before and after the damage, the damage properties of the wind turbine blades are accurately determined and the damage location is located. According to the typical example of wind turbine blade crack damage, this paper proposes a method to evaluate the overall damage degree of wind turbine blade, which is called acceleration response power spectrum sensitivity matrix method. By evaluating the whole damage degree of wind turbine blade in different damage types and different damage degree, the damage qualitative, location and quantitative analysis of wind turbine blade were carried out accurately by using the structural response power spectrum sensitivity matrix.
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2424771