Noise and Vibration Control ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (2): 127-131.

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Study on Damage Detection of Fatigue Cracks at the Root of theWind Turbine Tower Based on Strain Mode

  

  • Received:2021-12-06 Revised:2022-04-18 Online:2023-04-18 Published:2023-04-18

基于应变模态的风机塔筒根部 疲劳裂纹损伤检测研究

李鹏飞张则荣张威樊智敏   

  1. ( 青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061 )

摘要: 风力发电机塔筒根部所受弯矩大易产生疲劳裂纹,及早地检测发现裂纹有利于防止风机倒塌破坏。研究一种基于应变模态的塔筒根部疲劳裂纹损伤识别方法。首先建立塔筒的振动微分方程和应变模态;然后构建风机模型并进行模态分析,研究塔筒损伤前后固有频率、位移和应变模态振型的差异;最后建立应变模态变化率的疲劳裂纹识别指标,并基于最小二乘法拟合应变模态变化率与损伤程度的数学关系。结果表明:塔筒受损前后固有频率和位移模态振型无显著改变,无法进行损伤定位;应变模态振型在受损处出现峰值突变,且损伤程度越高突变越明显;应变模态变化率与损伤程度呈正相关,采用六次多项式可拟合出两者的关系。

关键词: 故障诊断, 风电塔筒, 应变模态, 疲劳裂纹, 损伤检测