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(duì)其損傷的研究越來(lái)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(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)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(guò)監(jiān)測(cè)其模態(tài)來(lái)識(shí)別它的健康狀況，但這一方法敏感度低一直是無(wú)法解決的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，本文根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片材料破壞時(shí)的應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)這一特點(diǎn)，提出利用聲發(fā)射技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)大型風(fēng)力機(jī)葉片材料的破壞進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　本文針對(duì)葉片材料鋪層

2、間破壞常見(jiàn)的Ⅰ、Ⅱ型裂紋，按照實(shí)際葉片不同鋪層材料及鋪層工藝設(shè)計(jì)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(shí)際生產(chǎn)工藝制作試件。作者通過(guò)聲發(fā)射傳感器、放大器、采集卡以搭建聲發(fā)射信號(hào)采集系統(tǒng)，再利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行加載，從而獲得試件裂紋擴(kuò)展時(shí)的聲發(fā)射信號(hào)。
　　獲得信號(hào)以后，本文利用LABVIEW、DIAdem和MATLAB等軟件對(duì)信號(hào)分析。分析的手段主要是通過(guò)信號(hào)特性選取合適的小波基對(duì)其進(jìn)行小波分析，再通過(guò)分析

3、計(jì)算各層能譜系數(shù)，對(duì)信號(hào)所在層級(jí)進(jìn)行重構(gòu)。然后通過(guò)提取特征值、頻譜分析等分析方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。處理結(jié)果顯示，只憑借材料破壞時(shí)聲發(fā)射信號(hào)的頻譜是無(wú)法對(duì)不同材料、不同裂紋型形式進(jìn)行識(shí)別的。還需要借助對(duì)信號(hào)時(shí)域譜的各種特征進(jìn)行比對(duì)分析。
　　經(jīng)過(guò)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(hào)特征，并對(duì)其進(jìn)行了分別描述和互相比對(duì)。通過(guò)比對(duì)發(fā)現(xiàn)兩型裂紋的最大區(qū)別在于聲發(fā)射信號(hào)類(lèi)型的不同（Ⅰ型：連續(xù)型；Ⅱ型