大型風力機關鍵部件的可靠性是影響其生產成本和效率的最重要的因素,由于風力狀況的復雜性,在風力機運行的時候其葉片、主軸承和增速箱等關鍵部件會有強烈過載及損傷現(xiàn)象。研究其損傷識別有重要意義,可為進一步的工作——實現(xiàn)其結構健康監(jiān)測奠定基礎。 本課題針對風力機葉片的損傷,應用其葉片材料在損傷時會引起應變而產生聲發(fā)射,進而利用聲發(fā)射辨識和診斷故障的特點,首先進行不同形式損傷的聲發(fā)射時域信號與功率譜的實驗對照研究,討論基于聲發(fā)射時域信號的損傷辨識的優(yōu)越性。然后,著重對不同類型損傷的聲發(fā)射信號進行參數(shù)分析,得出各參數(shù)對損傷的反應趨勢和敏感性。最后,對時域信號特性進行實驗研究,借助小波分析的良好時頻分析性能,通過對能反映聲發(fā)射源的頻帶信號進行重構,來更好更有效的提取聲發(fā)射信號的本質特征,區(qū)別不同類型的損傷。進而挖掘出各種情況損傷的特征,為大型風力機葉片的損傷監(jiān)測提供有效參考。 通過實驗的驗證發(fā)現(xiàn):不同類型損傷的功率譜的比較不足以進行損傷識別。而聲發(fā)射的時頻信號則帶有較為不同的信息,但單純比較時域信號的特征,又無法排除噪聲等干擾,通過小波分析對含有聲發(fā)射特征的頻帶進行重構,重構后的信號可更好的反映聲發(fā)射源的特征。也足以區(qū)分了裂紋損傷和邊緣損傷。重構后的信號可更好的反映聲發(fā)射源的特征。通過對重構信號的分析可識別出較高頻特征和低頻特征是噪聲特征,而不是聲發(fā)射信號的本質特征。得出識別方法:裂紋損傷的信號表現(xiàn)為逐漸衰減的性質;而邊緣損傷的信號則會出現(xiàn)類似周期性的沖擊波動,如果邊緣損傷持續(xù)進行,可能會出現(xiàn)周期性的波形。
【學位單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

容量 1347MW，增幅達 107%左右，增速為世界第一。據(jù)國家發(fā)改委的計劃安排，我國的裝機容量 2010 年達 5000MW，2015 年達 15000MW，2020 年達 30000MW，擬占屆時國內總發(fā)電量的 15%左右。因此風力發(fā)電在我國未來的十幾年間將有相當大的發(fā)展空間，形成了當前國內的風電熱[1]。1.2.1 大型風力機葉片損傷識別概述大型風力機的可靠性是影響其生產成本和效率的最重要的因素，較高的可靠性可以減少由于故障帶來的停機時間，降低高昂的維修費用。大型風力機長期暴露在風沙、雨雪、溫度驟變等惡劣環(huán)境，承受雷擊、閃電、暴風冰霜和電網損壞造成的額外載荷，即承受瞬態(tài)、頻變疲勞載荷。但由于風力機葉片、主軸承和增速箱等關鍵部件因受高空氣流、腐蝕及風載荷等環(huán)境因素影響，造成其載荷狀況復雜，狀態(tài)退化機理和可靠性評估非常復雜，尚不清楚，在今后的幾年內，這些問題會大量暴露出來[2]，如圖 1.1。

測的覆蓋面廣，在一次試驗過程中，只需要布置足夠數(shù)量的傳夠整體探測和評價整個結構中活性缺陷的狀態(tài)。無損檢測通常檢測已經形成的缺陷，對幾何形狀十分敏感，有求進入對象；對于大型構件，過程則復雜繁瑣�？梢苑譃閺V義和狹義兩種，狹義通常認為材料受外力或內力作量而產生瞬態(tài)彈性波的一種現(xiàn)象。廣義的聲發(fā)射認為在(如泄漏能量波在材料中傳播的現(xiàn)象也認為是聲發(fā)射。我們可以通過接號達到檢測和診斷的目的。運用儀器檢測、紀錄、分析聲發(fā)射對聲發(fā)射源進行定量、定性和定位的技術叫聲發(fā)射檢測技術。 是目前最常用的諧振頻率為 150kHz 的 AE 傳感器的突發(fā)型輸界反射產生的回波疊加效應和 AE 傳感器的振鈴效應。

二章 風力機葉片材料損傷試驗及信號初步分析 風力機葉片材料損傷試驗臺的設計設計的實驗臺簡圖如圖 2.1 所示，由兩個木制支架支撐，采用與大型風力機葉片的玻璃鋼材料板，切割成同等大小的多塊板（長 500mm 寬 200mm）。放置于支架
【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 周偉;孫詩茹;馮艷娜;張亭;韓江云;戚海東;;風電葉片復合材料拉伸損傷破壞聲發(fā)射行為[J];復合材料學報;2013年02期

相關碩士學位論文 前4條

1 李芒芒;風力機葉片機械損傷動態(tài)監(jiān)測方法與技術研究[D];長沙理工大學;2012年

2 朱昌堆;滾動軸承聲發(fā)射信號特征選取及狀態(tài)識別方法研究[D];北京化工大學;2012年

3 杜文超;基于聲發(fā)射技術的大型風力機葉片材料的損傷研究[D];南京航空航天大學;2012年

4 林鑫;旋轉機械故障診斷中微弱信號特征提取方法研究[D];北京化工大學;2013年

本文編號：2844752