《大型風力機葉片結構損傷的力學機理與智慧型監測》是依託湖南工程學院，由劉迎春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大型風力機葉片結構損傷的力學機理與智慧型監測
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉迎春
- 依託單位：湖南工程學院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
風力發電機葉片是風力發電系統的關鍵部件，其性能優劣直接影響到整機的性能，它的強度和可靠性是風力機可靠性的關鍵。隨著風力發電機功率的不斷提高，捕捉風能的葉片也越做越大，對葉片的要求也越來越高。研究大型風力機葉片結構損傷的力學機理，發展葉片結構健康狀態的實時監測技術，對提高葉片的可靠性、安全性和使用壽命，最佳化其結構設計具有重要意義。本課題主要對基於嵌入式智慧型結構的大型風力機葉片健康監測所涉及的動力學、非線性振動和信息處理等基礎科學問題進行多學科交叉研究。研究複雜載荷作用下旋轉複合材料葉片的動力學特性及其與結構疲勞強度的關係，確定影響大型風力機葉片損傷產生和發展的關鍵因素，揭示複合材料葉片結構損傷的力學機理，發展基於光纖、壓電材料等嵌入式智慧型材料和結構動態回響的結構健康監測理論和方法，以實現大型風力機葉片的自主式結構健康智慧型監測。
結題摘要
本項目主要對基於複合材料結構設計的大型風力機葉片在各種複雜載荷作用下的非線性動力學特性進行分析，確定影響風力機葉片損傷產生和發展的關鍵因素，揭示結構損傷的力學機理，發展葉片結構損傷智慧型監測方法。完成的主要工作有：建立了空間運動複合材料層合結構梁的非線性動力學方程，為大型風力機複合材料葉片的動力學分析提供了一個較完整的理論模型；提出了基於無格線LRPIM的非均質複合材料結構的動力學分析方法；對複合材料葉片的模態特性進行了有限元分析，探討了動力剛化對其振動特性的影響；研究了不同運動條件下夾層結構梁的非線性振動特性和運動穩定性；對含裂紋梁在振動與超音波聯合激勵下所出現的非線性動力回響的機理和特性進行研究，發展基於非線性振動與超聲效應的結構裂紋無損檢測方法。研究成果對提高葉片的可靠性、安全性和使用壽命有很好的指導和套用價值。
