收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于声发射技术的风电叶片疲劳损伤监测研究

李梅  
【摘要】:风能作为一种绿色无污染的新能源,日益受到重视,将成为未来人类社会赖以生存和发展的主要能源资源之一,风电产业具有广阔而美好的前景。然而风电机组的安全性问题是影响风力发电效率的一个重要因素,特别是风电叶片,长期在自然环境恶劣的风场运行更容易出现故障。叶片一旦出现严重损伤,修复工作异常艰难,而且会降低风电机组的工作效率,也给企业造成巨大的经济损失。因此,对风电叶片进行安全性监测,并对灾难提前预警意义重大。声发射技术是一种新兴的无损检测技术,对动态缺陷敏感,它可以监测并记录外加载荷下材料内部缺陷的发展状况,评价缺陷的实际危害程度,越来越多地被用于风电叶片的结构健康检测。本课题在充分了解风电叶片常出现的质量问题和声发射技术在国内外发展状况的基础上,将声发射技术应用于风电叶片的结构健康检测。重点研究了风电叶片在不同疲劳程度的声发射特性和损伤状况。课题的内容包括声发射信号在风电叶片复合材料中的衰减特性研究,纤维断裂缺陷对玻璃纤维复合材料力学性能的影响,以及风电叶片在疲劳加载过程中的声发射监测。结果表明:声发射波垂直于纤维方向传播过程中,由于纤维-树脂循环界面的存在,使得声发射波更容易出现衰减,横向衰减比纵向衰减快很多;表面纤维断裂的材料的拉伸强度为1095MPa,拉伸模量为0.388GPa;无纤维断裂的玻璃纤维复合材料拉伸强度为1530MPa,拉伸模量为0.624GPa。表面纤维断裂的试样在拉伸各阶段的声发射信号均为突发型信号,幅度在80~90dB的信号具有最大的能量,为3.2×104~3.3×104mv*μs;持续时间最长,为2.4×104μs;振铃计数为3.4×104个。无纤维断裂试样拉伸各阶段的声发射信号为连续型信号,损伤最严重时的声发射信号幅度集中在70~80dB,这些的信号的能量、持续时间和振铃计数都具有最大值,分别为5.0×104mv*μs、4.75×104μs和4.3×104个,这些信号预示着纤维/基体脱粘、纤维断裂等严重的损伤;在叶片疲劳损伤监测中,叶片摆振20万次时已经有裂纹萌生,典型的裂纹信号频率有40kHz和80kHz,信号的幅值和能量都较低。循环载荷累积到180万次时,裂纹处于快速扩展状态,还出现了腹板小范围开胶和纤维分层等典型的疲劳损伤特征,此时声发射信号的幅值和能量都较高。本课题的研究结果表明,采用声发射技术可以有效检测风电叶片及玻璃纤维复合材料的损伤状况。根据声发射信号的参数分析和波形分析结果可以很好地对声发射源进行评价。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王永兵;;声发射技术的研究进展[J];石油和化工设备;2009年07期
2 吴艳红;梁志刚;;声发射技术及在复合钢板检测中的应用[J];科协论坛(下半月);2008年10期
3 熊庆国;声发射技术的现状与展望[J];工业安全与防尘;1996年07期
4 杨文博;申强;张臣;韩帅;;声发射在土木工程中的应用[J];交通标准化;2009年23期
5 袁振明;;我国声发射技术的发展状况[J];无损检测;1988年05期
6 陈汉明,李晓红,丁杰;声发射技术及其在锅炉“四管”检测中的应用[J];制冷空调与电力机械;2003年05期
7 刘国光,程青蟾;声发射技术及其在金属材料领域的应用[J];上海金属;2001年06期
8 陈胜军;吴成;张天舒;张启迪;吴锦丽;;声发射技术在桥梁健康监测中的应用综述[J];工程与建设;2021年06期
9 缪长青;梅明星;田洪金;王蔓;;声发射技术在金属结构疲劳损伤中的应用研究进展[J];水利与建筑工程学报;2015年04期
10 李军;韦红术;陈勉;王怀英;;声发射技术及其在套管损坏实时监测中的应用[J];钻采工艺;2006年03期
11 何建平;王宁;;声发射技术在土木工程中的应用发展[J];西部探矿工程;2006年11期
12 张艾萍,暴丽;基于声发射技术的阀门严密性检验[J];新技术新工艺;2002年07期
13 刘建平;;声发射技术及其应用[J];青岛化工学院学报;1988年01期
14 王枭;杨剑锋;陈良超;;声发射技术在压力容器裂纹检测中的应用[J];化学工程师;2019年12期
15 马力;;声发射技术在球罐检验中的应用[J];工业加热;2019年06期
16 丁馨曾;赵海龙;申珂楠;李明;;声发射技术在木材干燥中的应用与发展[J];西北林学院学报;2015年03期
17 张大伦;李世忠;;声发射技术在钻探工程中的应用[J];国外地质勘探技术;1992年01期
18 姜传海;;介绍一种无损检测新方法——声发射技术及其应用[J];汽轮机技术;1987年05期
19 赵松伦;高红;李云飞;;声发射技术在汽车零部件磨削中的应用[J];汽车工艺师;2020年09期
20 爱国璋;;加氢反应器应用声发射技术监控运行取得成果[J];炼油设计;1978年03期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 李光海;刘正义;;基于声发射技术的金属高频疲劳监测[A];2006年第二届七省区市机械工程学会科技论坛暨学会改革与发展研讨会论文集[C];2006年
2 李光海;刘正义;;基于声发射技术的金属高频疲劳监测[A];北京机械工程学会2006年优秀论文集[C];2006年
3 张志强;李国禄;王海斗;徐滨士;朴钟宇;;声发射技术在接触疲劳失效检测中的应用[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
4 姚兵印;丁伟;;声发射技术及其发展[A];无损检测专业委员会第七届年会论文集[C];2000年
5 陈中剑;杨庆新;焦阳;颜威利;;电磁声发射技术研究[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
6 庞巍;;声发射技术在结构健康监测中的应用[A];第十四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2014年
7 阳能军;黄定军;;声发射技术在复合材料损伤检测中的应用[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
8 赵勇;;声发射技术及其在锅炉“四管”检测中的应用[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
9 王永前;;声发射技术在金川二矿区采场冒顶预报的应用研究[A];甘肃岩石力学与工程进展——第四次全国岩石力学与工程学术大会[C];1996年
10 李典文;;岩石工程中的声发射技术研究与应用现状[A];岩石力学测试技术及高边坡稳定性——第二次湖北省暨武汉岩石力学与工程学术会议论文集[C];1990年
11 曹刚;胡雄;;基于声发射技术的信号处理及源识别研究[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
12 邓艾东;包永强;高亹;赵力;;声发射技术及在旋转机械碰摩故障诊断中的应用[A];2008’促进中西部发展声学学术交流会论文集[C];2008年
13 李俊平;汪晓霖;程慧高;;声发射技术在武山铜矿的应用[A];第五届全国岩石动力学学术会议文集[C];1996年
14 李顺堂;崔维国;蔡宪法;;应用声发射技术对在役压力容器的检测方法[A];2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集(河南分册)[C];2002年
15 李典文;;岩石工程中的声发射技术研究与应用现状[A];1990岩土混凝土声测技术新进展学术与信息交流会专题报告及论文摘要汇编[C];1990年
16 吕淑然;周昌达;;声发射技术在围岩稳定监测中的应用与研究[A];岩石力学与工程应用——河北省岩石力学与工程学会学术研讨会论文集[C];1990年
17 张玉奎;周火青;;声发射技术在设备故障诊断中的应用[A];2012中国(唐山)绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备、节能减排技术推介会论文集/推介指南[C];2012年
18 邹银辉;;影响岩体声发射技术应用的因素分析[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2004年学术年会论文集[C];2004年
19 李红军;马超;;电磁声发射技术在地雷等金属壳体爆炸物的结构安全检测中的应用分析[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
20 曹翌佳;王靖岱;阳永荣;;从噪声到信息-声发射技术在化工过程中的应用[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前15条
1 毕海胜;基于声发射的常压储罐罐底腐蚀特征识别研究[D];中国石油大学(华东);2015年
2 虞爱平;基于声发射技术的锈蚀损伤分布及其对钢筋混凝土粘结性能的影响研究[D];广西大学;2018年
3 陈忠购;基于声发射技术的钢筋混凝土损伤识别与劣化评价[D];浙江大学;2018年
4 张国强;基于声发射技术的颗粒粒径在线监测研究[D];华北电力大学(北京);2021年
5 ADUTWUM MARFO;[D];江苏大学;2014年
6 王艳茹;基于声发射技术的FRP复合材料损伤识别方法研究[D];东北石油大学;2012年
7 赵丽娟;基于玻璃化转变理论的稻谷干燥裂纹产生机理研究[D];天津大学;2019年
8 王婷婷;基于声发射行为页岩压裂裂缝破裂方式演化研究[D];东北石油大学;2017年
9 章欣;基于声发射技术的钢轨伤损检测与判别研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
10 黄矫燕;基于声发射的航空发动机异常状态识别方法研究[D];北京化工大学;2021年
11 朴钟宇;面向再制造的等离子喷涂层接触疲劳行为及寿命评估研究[D];燕山大学;2010年
12 王兴国;缸套耐磨涂层及界面特性的无损检测研究[D];大连理工大学;2010年
13 金亮;涡流激励声发射在金属板裂纹检测中的应用研究[D];河北工业大学;2011年
14 窦艳涛;汽车起重机关键结构件损伤的声发射特性与源识别方法研究[D];北京理工大学;2015年
15 张闯;金属板裂纹的电磁声发射信号检测与处理技术研究[D];河北工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 李梅;基于声发射技术的风电叶片疲劳损伤监测研究[D];兰州理工大学;2016年
2 姚吉康;单调和循环压缩条件下花岗岩力学特性与声发射规律研究[D];合肥工业大学;2019年
3 李昌基;基于激光声发射技术的金属焊缝板损伤识别与定位研究[D];中国石油大学(华东);2017年
4 葛洺瑀;基于声发射的材料损伤监测技术研究[D];沈阳工业大学;2019年
5 王晨辉;不同应力路径下斜长花岗岩力学及声发射试验[D];成都理工大学;2018年
6 刘文德;基于声发射的岩石破裂模式分析研究[D];成都理工大学;2018年
7 侯凯泽;基于声发射的球轴承表面损伤定位方法研究[D];昆明理工大学;2018年
8 王凯强;基于声发射的滚动轴承润滑状态检测研究[D];昆明理工大学;2018年
9 卜祥银;基于匹配光栅法的光纤声发射解调系统[D];沈阳工业大学;2018年
10 李潜涛;基于声发射的衬砌混凝土损伤力学模型及数值模拟[D];沈阳工业大学;2018年
11 刘鹏飞;山阳县石灰岩三轴加载及声发射特性试验研究[D];长安大学;2018年
12 刘肖阳;石灰岩三轴压缩声发射试验及数值模拟研究[D];长安大学;2018年
13 孙振国;基于声发射特征参数的水泥土损伤模型研究[D];东北林业大学;2018年
14 肖天博;真三轴条件下岩石破坏过程的声发射试验研究[D];中国矿业大学;2018年
15 邹申奥;基于声发射技术的发动机在线状态监测识别方法[D];北京化工大学;2018年
16 王连;海洋平台结构声发射监测技术研究[D];中国舰船研究院;2018年
17 李仁杰;基于声发射技术评估受撞混凝土的理论及试验研究[D];长沙理工大学;2018年
18 王广仁;基于主被动传感的耐火材料声发射传递规律研究[D];武汉科技大学;2018年
19 邓文学;单轴条件下层状黑云变粒岩破裂模式及声发射试验[D];东北大学;2016年
20 刘宗辉;基于声发射参数的全轻混凝土损伤分析[D];河南理工大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 陈汝雄 张清华;用声发射技术检测容器[N];中国石化报;2003年
2 ;用声发射技术检测容器[N];今日信息报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978