基于聲發(fā)射技術(shù)的風(fēng)機葉片材料裂紋損傷的識別研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機在當今社會越來越得到廣泛的應(yīng)用，葉片做為風(fēng)力發(fā)電機的關(guān)鍵部位，對其健康監(jiān)測的研究也廣泛的受到業(yè)界的重視。風(fēng)機葉片由于受形狀不規(guī)范，結(jié)構(gòu)和材料的鋪層復(fù)雜以及工作環(huán)境惡劣等因素的影響，極易發(fā)生損傷斷裂，所以，對風(fēng)機葉片健康監(jiān)測是時下研究的熱點。當前的監(jiān)測方法敏感度低、不易安裝攜帶，這是傳統(tǒng)的監(jiān)測方法無法解決的問題。因此，本文提出利用聲發(fā)射技術(shù)對風(fēng)機葉片的裂紋損傷進行監(jiān)測。
　　本文針對風(fēng)機葉片常見的裂紋破壞形式,查閱相關(guān)的資

2、料，設(shè)計出常見裂紋模式的試件，即Ⅰ型裂紋試件和Ⅱ型裂紋試件，并委托葉片生產(chǎn)廠家加工制造試件。在實驗室中利用萬能試驗機對葉片試件進行拉伸和三點彎實驗，并利用由聲發(fā)射傳感器、前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡以及利用Labview軟件編寫的上位機界面組成的聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)對試件的裂紋損傷信號進行采集。
　　采集到信號后，本文利用MATLAB軟件編寫的濾波器對信號進行第一次信噪分離，再利用小波能譜系數(shù)法得出信號最大能量所在的頻率層，對信號進行重構(gòu)

3、。對濾波后的損傷信號，本文再次利用MATLAB軟件進行分析，提取出損傷信號的特征參數(shù)，進而得出不同損傷模式的特征。
　　通過對損傷信號的分析，本文得出了“1-4”、“2-5”兩種鋪層材料的Ⅰ、Ⅱ型裂紋的不同階段的聲發(fā)射特征，分析了試件在的損傷形式以及損傷演變過程之間的聯(lián)系。
　　研究表明：通過軟件濾波配合小波能譜系數(shù)法對信號進行濾波，重構(gòu)后的信號準確反映了損傷聲發(fā)射信號的特征。通過對濾波后的信號進行分析，得出風(fēng)機葉片材料試件