基于壓電陶瓷的預應力裝配式葉片模型連接狀態(tài)監(jiān)測研究.pdf

1、面對日益嚴峻的能源緊張和環(huán)境污染等問題，對風能的開發(fā)利用成為熱點。隨著風力發(fā)電機功率的逐步提高，為增加捕風能力，風力發(fā)電機葉片不斷加長，而傳統(tǒng)的整體式長葉片在我國南方山區(qū)風場建設中面臨著運輸難度大、運輸風險高和道路建設成本大增的挑戰(zhàn)?；诟邚婎A應力螺栓連接的裝配式纖維增強復合材料(FRP)風力發(fā)電機葉片通過將長葉片分段制造、運輸并現(xiàn)場組裝，可有效解決運輸難題并降低對道路的要求。這種裝配式葉片的預應力連接段結構安全可靠性是關鍵。國外對復合

2、材料風機葉片的狀態(tài)監(jiān)測已進行了大量有益嘗試，但目前針對裝配式風力發(fā)電機葉片的狀態(tài)監(jiān)測研究甚少。本文提出一種針對預應力裝配式風力發(fā)電機葉片連接段的監(jiān)測方法，具體工作包括以下幾個方面:
　　(1)針對PZT片的功能特性介紹了壓電傳感器的工作原理及其制作和安裝，并對健康監(jiān)測系統(tǒng)的性能進行測試，結果表明其具有良好的響應特性和線性度。
　　(2)介紹了根據(jù)某型號大型風力發(fā)電機的葉片設計的使用預應力螺栓連接的裝配式風力發(fā)電機葉片，并根據(jù)

3、相似理論設計出單位長度的葉片連接段比例模型。對于不同信號激勵下的監(jiān)測方案進行了設計。
　　(3)對葉片連接段比例模型試件進行連接狀態(tài)監(jiān)測，即通過將壓電陶瓷片粘貼在連接段試件表面的兩側(cè)分別作為驅(qū)動端和接收端，對連接件逐級施加螺栓預拉力安裝完成后，再在連接段兩端施加軸心拉力荷載直至試件破壞。通過比較正弦、掃頻激勵信號驅(qū)動下預應力施加過程以及加載過程中的測量信號某些特征參量，并基于小波包能量分析法提出一種葉片連接狀態(tài)指標，由此來判斷葉片