復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、本文主要研究基于壓電陶瓷傳感器的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片的疲勞損傷監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)，同時(shí)研究多個(gè)損傷源以及噪聲混合信號(hào)的盲源分離方法。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）設(shè)計(jì)制作了實(shí)際尺寸的小型復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片的等位移疲勞加載系統(tǒng)，并進(jìn)行了復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中采用應(yīng)變片和壓電陶瓷傳感器采集了結(jié)構(gòu)應(yīng)變數(shù)據(jù)和疲勞損傷產(chǎn)生的聲發(fā)射數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)應(yīng)變數(shù)據(jù)處理分析，發(fā)現(xiàn)試件破壞裂縫發(fā)生的位置附近區(qū)域的應(yīng)變?cè)谠囼?yàn)?zāi)┖笃跁r(shí)程變得

2、不穩(wěn)定，突增變大，由此提出通過(guò)應(yīng)變監(jiān)測(cè)對(duì)復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷預(yù)警的方法。
　　（2）采用常規(guī)的聲發(fā)射信號(hào)分析方法對(duì)壓電陶瓷傳感器所采集的信號(hào)進(jìn)行了分析，揭示了復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷發(fā)展過(guò)程中的聲發(fā)射活動(dòng)由少到多，由慢到快，由弱到強(qiáng)的變化規(guī)律，提出可用聲發(fā)射計(jì)數(shù)時(shí)程監(jiān)測(cè)和預(yù)警復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷破壞的方法；通過(guò)聲發(fā)射信號(hào)能量，幅度以及頻率的時(shí)程分析，研究并提出了復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷模式（基體開(kāi)裂，界面脫粘分層以及纖維斷

3、裂）的識(shí)別和監(jiān)測(cè)方法。
　?。?）結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中經(jīng)常面臨不同損傷源產(chǎn)生的損傷信號(hào)和噪聲混合在一起同時(shí)被傳感器接收，以致無(wú)法直接由混合信號(hào)分析不同損傷源的個(gè)性損傷信息。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出用信號(hào)盲源分離方法從不同結(jié)構(gòu)損傷源信號(hào)的混合信號(hào)中分離出反映不同損傷源特性的估計(jì)損傷源信號(hào)的方法。用基于獨(dú)立成分分析的盲源分離方法分離了模擬正弦信號(hào)中混合的高斯噪聲和均勻噪聲，驗(yàn)證了盲源分離方法可用來(lái)去噪的功能。從復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞損傷信號(hào)中選