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《风机叶片静载荷和模态测试技术-宇航材料工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、风机叶片静载荷和模态测试技术许晓燕摇摇颜鸿斌摇摇李摇东摇摇安明康摇摇蔡建强(航天材料及工艺研究所,北京摇100076)文摇摘摇对近期国内外在风机叶片静载荷测试和模态测试方面的研究成果、测试标准和测试机构进行了评述。关键词摇风机叶片,静载荷测试,模态测试ModelTestandStaticTestforWindTurbineBladeXuXiaoyan摇摇YanHongbin摇摇LiDong摇摇AnMingkang摇摇CaiJianqiang(AerospaceResearchInstituteofMaterials&Proce
2、ssingTechnology,Beijing摇100076)Abstract摇Recentresearchfindingsandapplicationsofstatictestandmodeltestforwindturbinebladeaswellasteststandardsandtestinstitutionsathomeandabroadareintroducedinthispaper.Keywords摇Windturbineblade,Statictest,Modeltest0摇引言性和随机性,使得叶片动态特性较为
3、复杂。风机叶片风机叶片是风力发电机的核心部件,是风机进行的自由动态响应可以分解为一系列离散的模态形式。能量转换的重要组成部分。在自然环境中风机叶片这些模态参数包括:频率、阻尼、振型。在有意义的频承受着复杂的载荷,为确保叶片在风机实际使用中安率范围内,所有的模态构成了对叶片完全的动态描全可靠,每种风机叶片在正式应用之前都要经过型式述。为了构建叶片的动力学模型,必须确定相应的模评估,包含:静载荷、模态、疲劳、雷击、无损以及叶片态参数。模态试验则是用来获得机械系统动态性质的一些基本属性检测(如质量分布,刚度分布等)。特征最常用的方法
4、。目前叶片模态测试一般采用一本文主要对近期国内外风机叶片的静载荷性能测试阶手动激励,二阶脉冲锤驻点敲击的方式进行。和模态测试方面的研究成果、测试标准和机构进行评2摇国外风机叶片静载荷和模态测试技术现状述。国外风电产业起步较早,国外的各大检测机构对1摇风机叶片静载荷和模态测试基本原理于叶片检测已经进行了很多实践和探索,积累了很多风机叶片的结构刚度和强度对风机整体的结构经验。早在20世纪90年代欧洲在该领域就开始制[1]承载能力和可靠性至关重要。静载荷性能测试的目定标准测量方法和性能试验(SMT)。1996年,美的是验证叶片承受极
5、限设计载荷(如50年一遇的狂国国家可再生能源实验室(NREL)的大型结构测试风)的能力。风机叶片静载荷性能测试中的测试载部门研制了测量叶片响应和跟踪叶片测试状态的数荷是参照设计极限载荷确定的,通常要在预定的加载据采集系统(BSTRAIN),该系统可以自动搜集叶片方向施加包含了足够安全余量的最大载荷,以测试其静载荷和疲劳测试数据,自动检测叶片刚度,远程获屈曲稳定性,并验证叶片的刚度和叶尖最大位移。静得叶片测试状态,并分析处理数据,提高了试验精准[2][3]载荷性能测试可以使用多点或单点负载方法,并且负性。1997年,W.D.Mu
6、sial等人比较了两种叶载可以在水平或垂直方向进行,加载可以使用液压激片试验载荷,并且描述了加载方式:基于强度的方法励,起重机,绞盘或其他加载装置。和基于载荷的方法检验风机叶片的静载荷性能测试风机叶片是弹性结构,作用其上的荷载具有交变和疲劳测试。同年,欧洲主要叶片检测机构和NREL收稿日期:2010-12-15作者简介:许晓燕,1982年出生,硕士,主要从事复合材料结构设计方面的研究。E-mail:xuxiaoyan2001@126.comhttp://www.yhclgy.com摇宇航材料工艺摇2011年摇第2期—43—共同
7、发起了一项名为“EuropeanWindTurbineTesting载荷所得数据来综合评定受分布荷载作用的风轮叶[4]ProcedureDevelpment冶的项目,各个叶片测试机构片的强度及变形特性,用于检验风轮叶片结构设计的分别对同一批次的Nedwind25叶片进行静力、模态合理性,获得了在定常荷载作用下,叶片受力的危险和疲劳测试,以对各个机构所采用的不同测试方法进截面。试验证明:通过以抗弯截面系数和定常荷载作[1]行比较。S.Larwood在报告中详细介绍了NREL用下的截面弯矩曲线的分布为判据进行叶片结构形对Nedwi
8、nd25叶片的几种测试方法及其结果。丹麦状合理性分析是一种快速、实用的测试方法,可为研Ris覬实验室对模态测试中不同的锤击激励方式做了究风力机气动弹性稳定性和改进风轮叶片设计提供比较,并对一些可能的影响因素如试验台刚度、叶片判据。[5]自重等进行了相关研究。2002年,G.C
