损伤叶片动力参数变化规律的数值模拟与试验研究

风力发电机叶片的结构动力特性是叶片结构设计时考虑的重要方面,其动力特性对于整个风力机的安全运行具有重要意义。为了研究损伤引起的结构自振频率的变化规律,从有限元模拟以及试验两方面结合进行了研究。通过对比两种研究方法所得的固有频率值的变化规律,找出他们的共性,从而互相印证结果的正确性。结果表明,叶片的固有频率值受损伤位置、损伤大小以及叶片转速的影响。加权柔度曲率损伤指标在损伤位置处产生突变,从而可判断其损伤位置,根据突变值的大小确定其损伤程度。

基于模态参数的在役风力发电机叶片损伤识别研究

通过对小型风力发电机叶片进行停转与运转状态下多种损伤工况的数值模拟,进行模态分析,以此研究叶片损伤识别与定位的方法,并提出加权柔度曲率指标,建立加权柔度曲率值与刚度损伤值的拟合函数。研究得到:首先通过自振频率的变化可判断叶片是否发生损伤;其次无论叶片是否发生损伤,随着叶片转速的增大,其固有频率都会增大。加权柔度曲率值在损伤位置处产生突变,表现为尖峰凸起,且随着损伤程度的加剧,损伤位置处尖峰凸起越发明显。