风力发电机在运行过程中叶片容易损伤,存在安全隐患。为了对风机叶片的损伤状态进行识别和预警,通过光纤光栅传感器采集得到的应变数据,建立基于应变的叶片材料损伤模型;在有限元分析软件ABAQUS中建立风机叶片结构的有限元模型,通过模态分析得到叶片的固有频率。同时对应变数据进行傅里叶变换,分析叶片损伤状况的频率特征,并与固有频率对比判断叶片是否发生共振;最后,根据风机叶片运行过程中采集的应变时序数据,采用深度学习方法进一步对风机叶片的损伤程度进行识别。实验结果表明:基于光纤光栅应变数据,从风机叶片材料应变监测、模态频率监测和神经网络模型识别3个方面对叶片损伤进行综合分析和预警是一种可靠且高效的方法,对风机健康监测和安全运行具有重要作用。

根据1MW海上大型风力系统的气动设计要求,选取风轮叶片数目,进而确定了叶尖速比和风轮直径,在叶片不同长度处选择WA系列不同的翼型。计算结果表明,风力机功率满足气动设计要求。

风机在实际工作过程中,由于叶片表面径向流入叶顶间隙的气流会产生涡流作用,从而造成风机叶片气动性能的降低。文章利用计算流体力学(CFD),通过对风机叶片表面进行优化设计,采用逆螺旋状三棱柱和逆螺旋半圆柱体的非光滑表面叶片,并进行数值仿真分析与声源阵列实验,得到3种类型叶片所处流场压力和速度分布云图,以及其在额定转速下的流量-静压曲线。结果表明,改进后的风机叶片具有更好的气动性能,采用逆螺旋状三棱柱和逆螺旋半圆柱体表面设计的叶片其最大流量分别提升了4.3%和2.1%;最大静压分别提升了2.2%和1.7%;其中逆螺旋状三棱柱叶片噪声最小。

将激光跟踪仪在风机叶片外形的测量中进行了应用。研究了相应的测量规范,制定了相应的测量步骤,并进行了实际测量。根据实际测量数据,利用逆向反求技术,构造了精确的叶片三维模型,提取了叶片的相关参数。

风机叶片作为风力发电中能量转换的关键部件,运行期间将承受大量外部载荷,极易发生疲劳失效,导致严重经济损失。为了保证叶片疲劳寿命达到设计要求,叶片装机运行前必须进行疲劳测试。测试时,叶片上的测试弯矩作为衡量叶片损伤的指标通常与预先设计的目标弯矩相差较大。为了使疲劳测试对叶片造成的损伤接近叶片实际损伤,需要在测试前采取相关措施缩小弯矩误差,此过程称为弯矩匹配。近年来叶片尺寸逐渐大型化,大型叶片的疲劳测试技术与弯矩匹配方法已成为研究的重点。概括了疲劳测试技术的工作原理,系统介绍了现有弯矩匹配研究方法,为大尺寸风机叶片疲劳测试的开展提供支持。

采用半固态成形替代传统的铸造和机加工成形隧道风机叶片,以实现近净成形和提高产品质量.采用PLCO半固态黏度模型,基于Procast2008铸造软件平台,对隧道风机叶片的成形进行模拟.研究了浇注温度、冲头速度和模具温度等工艺参数对隧道风机叶片半固态成形的影响,确定了合理的工艺参数浇注温度为575℃左右、冲头速度为1 m/s左右,模具温度在200℃左右.在该工艺参数条件下,充填过程平稳、凝固时间较短,有利于获得质量优良的成形件.

作者 张镭 姜洪洲 《机床与液压》 北大核心 2015年第6期59-63,共5页 动压反馈技术应用于喷嘴挡板伺服阀中可以显著改善其响应特性。在伺服阀中实现动压反馈最可靠的方法是在其中增加一个动压反馈装置。但根据传统设计方法，加工出的动压反馈伺服阀中的关键变量时间常数通常与设计值相差很大，主要是因为传统设计方法错误地将动压反馈装置中喷嘴出口处的油液认为是紊流。根据理论推导和实验研究，证实了喷嘴出油其实为层流；进而对动压反馈伺服阀时间常数的计算方法重新进行了梳理，该方法对于动压反馈伺服阀的设计具有重要意义。 关键词 伺服阀 动压反馈 时间常数 层流 设计方法

在叶轮机械的流固耦合中以弹性体流固耦合问题最具难度。在这类问题中需要考虑叶片在运转过程中的弹性变形与振动对流场的影响以及振荡流场的反作用。以北京地铁18号专用轴流风机为例在考虑叶片变形和流场之间相互影响的耦合状态下探讨机叶片气固耦合问题的计算方法。采用CFX软件进行流场计算、ANSYS软件进行结构计算以MFX-ANSYS/CFX为数据耦合平台应用弱耦合分区法对风机叶片的气动弹性进行数值模拟分析。并与不考虑叶片弹性变形的情况进行对比发现考虑气动弹性的最大应力几乎是不考虑气动弹性的最大应力的两倍相应的安全系数相差较大不考虑叶片的气动弹性容易高估叶片结构的安全性。分析考虑弹性变形对叶片结构安全性的影响说明叶片的气动弹性分析的必要性和重要性。

设计了双轴液压作动器叶片疲劳加载装置。对翼面向和翼弦向运动耦合问题进行分析设计加载装置的液压系统按照工作周期能量守恒原则进行作动器性能参数匹配采用蓄能器作为辅助动力源模糊自整定PID参数对作动器进行控制。试验结果表明：在翼面向振幅维持阶段液压作动器加载装置能很好地捕捉叶片共振点并逐步达到共振峰值且维持峰值变化率在试验要求的误差范围内（±5%）达到了较好的控制效果。

设计了一套液压作动器驱动的风机叶片疲劳加载系统，根据动力源气压变化给出加载系统的工作流程。建立液控系统仿真模型，分析了动力源绝热指数对系统的影响程度。建立控制系统数学模型，采用主从式PID算法对作动器工况进行控制。仿真结果表明，加载系统动力源应尽可能处于绝热状态，两个作动器能同时实现任意振幅振动。以上证明了该系统具有驱动叶片进行疲劳加载试