海上風電結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別及動態(tài)荷載反分析研究.pdf

1、隨著世界能源危機的日益加劇，世界各國紛紛加大對海上風能，這一蘊藏量大、可再生、無污染的新型能源的開發(fā)力度。然而，由于處于環(huán)境復(fù)雜，海上風力發(fā)電結(jié)構(gòu)往往要受到多種外部環(huán)境荷載聯(lián)合作用、機組轉(zhuǎn)子運行作用及葉輪旋轉(zhuǎn)效應(yīng)作用并引起結(jié)構(gòu)的振動。這些外部激勵很可能會造成結(jié)構(gòu)不健康振動及自身損傷，進而造成相應(yīng)工程隱患。本文以如東海上風電結(jié)構(gòu)樣機為研究對象，以不同測點實測振動信號為研究依據(jù)，引入了EEMD方法并結(jié)合基于環(huán)境激勵下的模態(tài)識別方法，旨在探究

2、海上風電結(jié)構(gòu)的振動特性，實現(xiàn)對風機結(jié)構(gòu)正常工作狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)的準確識別。同時采用模態(tài)分析理論，根據(jù)濾波消噪后的實測數(shù)據(jù)，對風機結(jié)構(gòu)所受到的多種等效環(huán)境荷載及結(jié)構(gòu)振源進行了初步的分析與探討，主要研究內(nèi)容如下：
　　1）海上風電結(jié)構(gòu)振動信號特性分析。根據(jù)如東海上風電結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，采用反映結(jié)構(gòu)振動特性的方法對信號數(shù)據(jù)的各種統(tǒng)計特征值、相關(guān)性及功率譜密度等進行分析。首次引入自適應(yīng)濾波理論并提出將自適應(yīng)陷波器與自適應(yīng)噪聲抵消器應(yīng)用于信號

3、的濾波處理中，對兩種濾波器的功能進行實例分析并通過在實測信號濾波消噪過程中進行驗證。
　　2）海上風電結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別。將EEMD引入到實測信號的分解分析與信號消噪中。根據(jù)風機結(jié)構(gòu)振動特性，提出 EEMD分解與自適應(yīng)濾波器相結(jié)合使用的消噪方法并在實測信號中進行應(yīng)用。根據(jù)濾波消噪后的實測振動信號，采用“NExT+ERA”聯(lián)合方法及HHT變換方法對海上風電結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)進行初步識別。
　　3）海上風電結(jié)構(gòu)動態(tài)荷載識別及振源分析。建