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《长沙理工大学》 2010年
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基于LabVIEW的风力机叶片振动监测系统开发

陈顺章  
【摘要】: 风力机较多应用在广阔偏远地区,由于恶劣的自然环境以及机组内部相互之间的影响,机组运行中容易出风轮叶片、齿轮箱、发电机以及偏航系统等部件的一些故障,并导致叶片产生振动。 本文采用理论计算和实验研究相结合的方法,对风力机叶片振动特性进行研究分析,并开发了叶片振动监测系统。 本文首先对风力机叶片振动型式、振动机理进行分析研究,并从气动力、机械力以及系统共振三方面进一步分析振动产生的机理。其次,以结构动力学基本方程为理论基础,将叶片看成是根部完全固定的悬臂结构,建立叶片运动的物理模型和数学模型。以实际的15kW风力机叶片为例,在AutoCAD软件中建立风力机叶片实体模型,并应用国际通用的大型有限元分析软件ALGOR对叶片在零转速下的振动模态和不同转速下的振动模态进行计算与分析,分别算出其前五阶的固有频率和振型,并得到风速-模态数-频率关系图。 本文以1.5m风力机叶片为试验对象,建立叶片振动测试实验台,并根据实验台的布置情况及选定的测量方法,选择并搭建相应的信号采集的硬件系统。同时,基于LabVIEW软件平台,开发了风力机叶片振动检测分析系统,在进行时域与频域分析的同时,设计了基于最大隶属度原则的模糊故障诊断以及根据采集数据进行模态分析两项功能。最后,分别以应变片振动测试系统、单点激光测振仪为测试系统,对风力机叶片进行振动测试,并对实验结果进行分析与误差分析,得到相对误差小于5%,证明了本文所开发系统的正确性与可行性。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM315

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李芒芒;风力机叶片机械损伤动态监测方法与技术研究[D];长沙理工大学;2012年
2 杨娜;风力发电机组载荷建模与控制[D];华北电力大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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