风机叶片结构健康监测是一个迫切需要解决的问题。通过分析各种风力机叶片的损伤检测方法, 结合声发射技术特点, 研究了基于声发射传感器阵列的风机叶片结构健康监测方法。其中, PZT压电陶瓷传感器阵列布设于受损率较高的叶片部位, 对叶片按20%最大设计载荷的增量施加载荷, 结合Kaiser效应和Felicity效应, 分析采集到的声发射信号, 统计声发射波击数, 从而判断损伤发生的区域。该方法相比于其他检测技术具有灵敏度高、定位准确和实时性好的特点, 在风机叶片结构健康监测研究领域具有较大的意义。
所属栏目
2010年远东无损检测论坛论文精选
收稿日期
作者单位
朱永凯:南京航空航天大学 自动化学院, 南京 210016
潘仁前:南京航空航天大学 自动化学院, 南京 210016
陈盛票:南京航空航天大学 自动化学院, 南京 210016
田贵云:南京航空航天大学 自动化学院, 南京 210016纽卡斯尔大学 计算机与电子工程学院, NEI 7RU英国
备注
朱永凯(1975-), 男, 博士, 副教授, 主要研究方向为结构健康监测、智能传感技术。
引用该论文:
ZHU Yong-Kai,PAN Ren-Qian,CHEN Sheng-Piao,TIAN Gui-Yun.Structural Health Monitoring of Wind Turbine Blade Based on Sensor Array and Acoustic Emission[J].Nondestructive Testing,2010,32(10):753～756
朱永凯,潘仁前,陈盛票,田贵云.基于声发射传感器阵列的风机叶片结构健康监测方法[J].无损检测,2010,32(10):753～756
参考文献
【1】
袁慎芳.结构健康监控[M].北京: 国防工业出版社, 2007.
【2】
Lekou D, Vionis P, Joosse P A, et al. Full-scale blade testing enhanced by acoustic emission monitoring[C]. Proc European Wind Energy Conference, Madrid, Spain, 2003.
【3】
Paquette J, Van Dam J, Hughes S. Structural testing of 9m carbon fiber wind turbine research blades[C]. AIAA 2007 Wind Energy Symposium, Reno, USA, 2007.
【4】
Dam J van, Eric Jacobson, Hal Link, et al. Wind turbine generator system duration test report for the altantic orient 15/50 wind turbine[R]. National Wind Technology Center, 2003.
【5】
Srensen B F. Improved design of large wind turbine blade of fibre composites based on studies of scale effects (Phase 1) Summary Report[R]. Ris National Laboratory, Denmark, 2004.
【6】
Musial W, Butterfield S, McNiff B. Improving wind turbine gearbox reliability[C]. European Wind Energy Conference, Milan, Italy, 2007.
【7】
Polak S. Gearbox & Gear System problems[EB/OL]. http: //www.tribology.co.uk/publish/p004.htm
【8】
Tavner P J. Review of condition monitoring of rotating electrical machines[J]. IET Electric Power Applications, 2008, 2(4): 215-247.
【9】
Goutham R Kirikera, Vishal Shinde, Mard J Schulz, et al. A structural neural system for real-time health monitoring of composite materials[J]. Structural Health Monitoring, 2008, 7(1): 65-83.
【10】
Dutton AG, Blanch M J, Vionis P, et al. Acoustic emission condition monitoring of wind turbine rotor blades: laboratory certification testing to large scale in-service deployment[C]. Proceedings of the 2001 European Wind Energy Conference, Copenhagen, Denmark, 2001.
【11】
Goutham R. Kirikera, Vishal Shinde, Mark J. Schulz, et al. Monitoring Multi-Site Damage Growth During Quasi-Static Testing of a Wind Turbine Blade using a Structural Neural System[J]. Structural Health Monitoring, 2008, 7(2): 157-173.
【12】
龚仁荣.结构材料中声发射传播特性的研究[D].江苏: 江苏大学, 2005.
【13】
Beattie A G. Acouctic Emission Monitoring of a Wind Turbine Blade During a Fatigue Test[C]. 35th AIAA Aerospace Sciences Meeting and ASME Wind Energy Symposium, Reno, USA, 1997.
【14】
Kishi T, Ohtsu M, Yuyama S. Acoustic Emission-Beyond the Millennium[M]. USA: Elsevier, 2000: 77.
