【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,世界各國相繼加強針對新能源的開發(fā)與發(fā)展。風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。風力發(fā)電裝置是捕獲風能的常用裝置,在風能的捕獲過程中,風電葉片又是風力發(fā)電裝置當中的關鍵部位,當風電葉片在運行過程中出現損壞時,整個風力發(fā)電裝置的結構特性就會下降,特別當風電葉片發(fā)生倒塌時會造成嚴重的經濟損失,甚至會造成安全危險。環(huán)境激勵下風電葉片的損傷識別研究對國內外的研究學者有重大的意義。本文在模態(tài)數據(頻率和振型)的基礎上,基于脈動風加速度響應功率譜,對損傷前后的風電葉片進行實驗方法和數值模擬相結合的損傷識別研究。本文根據Davenport風速譜理論,按Davenport理論將Davenport風速功率譜密度加載到風電葉片上,得到損傷前后風電葉片的加速度響應功率譜變化。本文分別對損傷前后的風電葉片進行數值模擬和結構動態(tài)試驗研究,根據損傷前后加速度響應功率譜最大值變化比準確判斷出了風電葉片的損傷性質并定位損傷位置。根據風電葉片裂縫損傷的典型事例,本文進一步提出一種風電葉片整體損傷程度的評估方法——加速度響應功率譜靈敏度矩陣方法。通過風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估,利用結構響應功率譜靈敏度矩陣,準確的對風電葉片進行了損傷定性、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.
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：2424771