基于動力特性及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片損傷診斷研究.pdf

1、葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分，由于荷載的作用及環(huán)境侵蝕，其在服役期間會產(chǎn)生不同程度的損傷，嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。因此，對風(fēng)力機(jī)葉片損傷的有效檢測是一個值得深入研究的問題。
　　本文基于動力特性的損傷識別原理，對葉片的損傷識別問題進(jìn)行有限元分析，并基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對葉片損傷程度的量化判斷進(jìn)行探討，研究的主要內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　基于動力特性的損傷識別原理對處于停機(jī)狀態(tài)及運(yùn)行狀態(tài)葉片的損傷識別進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明

2、通過葉片自振頻率的變化可對葉片是否發(fā)生損傷及損傷程度進(jìn)行判斷，但并不能對其損傷位置進(jìn)行定位。而利用位移模態(tài)及應(yīng)變模態(tài)的變化均可對葉片的損傷程度及損傷位置進(jìn)行識別。與位移模態(tài)相比，應(yīng)變模態(tài)的損傷識別效果更為顯著。
　　對以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的未損傷葉片進(jìn)行動力特性分析。結(jié)果表明隨著葉片轉(zhuǎn)速的增加，動力剛化效應(yīng)對其動力特性的影響逐漸增大。前6階自振頻率及前3階位移模態(tài)及應(yīng)變模態(tài)的變化量均隨著轉(zhuǎn)速的增加呈上升趨勢。前6階自振頻率中揮舞頻率的變

3、化大于擺振頻率的變化。
　　對不同轉(zhuǎn)速下葉片損傷識別的敏感性進(jìn)行分析。結(jié)果表明隨著轉(zhuǎn)速的增加，基于自振頻率及位移模態(tài)損傷識別的敏感性逐漸降低，轉(zhuǎn)速由5rad/s上升到20rad/s時，其改變率最大變化值分別為4.51%和1.80%。而基于應(yīng)變模態(tài)損傷識別的敏感性隨著轉(zhuǎn)速的增加逐漸提高，轉(zhuǎn)速由5rad/s上升到20rad/s時，其改變率最大變化值為9.70%。
　　將 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與葉片動力特性參數(shù)相結(jié)合，對葉片損傷程度的量化