基于聲發(fā)射技術(shù)的大型風(fēng)力機(jī)葉片材料的損傷研究.pdf

1、風(fēng)力機(jī)葉片作為大型風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件，對其損傷的研究越來越受到業(yè)界的重視。由于其具有結(jié)構(gòu)大、形狀不規(guī)則、材料鋪層復(fù)雜以及工作環(huán)境惡劣等因素，要實現(xiàn)對其進(jìn)行健康監(jiān)測一直是當(dāng)下迫切需要解決的難題。當(dāng)前常用的手段是通過監(jiān)測其模態(tài)來識別它的健康狀況，但這一方法敏感度低一直是無法解決的問題。針對這一問題，本文根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片材料破壞時的應(yīng)變會產(chǎn)生聲發(fā)射信號這一特點，提出利用聲發(fā)射技術(shù)實現(xiàn)對大型風(fēng)力機(jī)葉片材料的破壞進(jìn)行監(jiān)測。
　　本文針對葉片材料鋪層

2、間破壞常見的Ⅰ、Ⅱ型裂紋，按照實際葉片不同鋪層材料及鋪層工藝設(shè)計了Ⅰ、Ⅱ型裂紋和不同材料的破壞試件，并委托葉片生產(chǎn)廠家按照實際生產(chǎn)工藝制作試件。作者通過聲發(fā)射傳感器、放大器、采集卡以搭建聲發(fā)射信號采集系統(tǒng)，再利用萬能試驗機(jī)對試件進(jìn)行加載，從而獲得試件裂紋擴(kuò)展時的聲發(fā)射信號。
　　獲得信號以后，本文利用LABVIEW、DIAdem和MATLAB等軟件對信號分析。分析的手段主要是通過信號特性選取合適的小波基對其進(jìn)行小波分析，再通過分析

3、計算各層能譜系數(shù)，對信號所在層級進(jìn)行重構(gòu)。然后通過提取特征值、頻譜分析等分析方法對信號進(jìn)行處理。處理結(jié)果顯示，只憑借材料破壞時聲發(fā)射信號的頻譜是無法對不同材料、不同裂紋型形式進(jìn)行識別的。還需要借助對信號時域譜的各種特征進(jìn)行比對分析。
　　經(jīng)過分析，本文獲得了Ⅰ、Ⅱ型裂紋和“1-4”、“2-5”鋪層材料的裂紋擴(kuò)展聲發(fā)射信號特征，并對其進(jìn)行了分別描述和互相比對。通過比對發(fā)現(xiàn)兩型裂紋的最大區(qū)別在于聲發(fā)射信號類型的不同（Ⅰ型：連續(xù)型；Ⅱ型