为了正确识别大型风机叶片的模态参数,首先将风机叶片的衰减振动等效为自由悬臂梁振动,推导出阻尼比识别关系式。然后,构建一个大型风机叶片模态参数识别试验平台,采用快速脱钩装置实现大载荷力的快速释放,完成对aeroblade3.6-56.4风机叶片的自由衰减试验。根据阻尼比识别关系式,得到不同初始振幅下的阻尼比变化规律。同时对叶片某面的加速度信号进行傅里叶变换,得到其低阶固有频率。

针对风电叶片静力加载试验过程中牵引支架滑轮与钢丝绳易出现过度磨损问题,采用虚拟样机模型与正交试验相结合的方法来研究钢丝绳-滑轮在风电叶片静力试验中的磨损规律,进一步完成对其参数的优化匹配。采用虚拟样机技术建立钢丝绳滑轮卷绕过程的动力学模型,模拟仿真得到滑轮表面接触应力;结合正交试验,选取滑轮D_1表面压应力作为试验指标,结合极差分析与方差分析对全部仿真试验的结果进行数据分析,表明滑轮槽底直径对滑轮表面磨损影响最为显著,进而筛选出钢丝绳滑轮的最优结构参数组合;对这组优化参数进行数值仿真,仿真结果表明当滑轮直径为330 mm、滑轮槽底直径为31 mm、钢丝绳偏角为3°时得到滑轮表面应力为6.09 MPa,此时试验指标值最小,验证了正交试验结果的准确性,对之后整体牵引支架的优化设计具有指导意义。

对风电叶片进行全尺寸结构试验时需要测量其挠度变形,目前使用拉绳传感器测量,但拉绳传感器只能实现单一方向测量,测量误差大且维数单一。为了解决上述问题,推导一种用于叶片三维挠度精准测量的数学模型,进一步结合超宽带无线测距技术搭建了无线测量系统,使用该系统进行叶片静力加载挠度测量试验,并与激光跟踪仪测量结果进行对比。结果表明:该技术可以获得较为准确的挠度值,测量的X、Y、Z三个方向的叶片变形量的均方根误差分别为12.77、15.91、19.87 mm,符合测试要求。

针对双向疲劳加载导致的扰动大且叶片惯性大导致控制难度大、精度达不到要求等问题,提出一种基于电磁力驱动的风电叶片双轴疲劳加载新方法。在对该疲劳加载方法研究的基础上,将具有可调增益的模型参考自适应控制算法应用于风电叶片电磁双轴疲劳加载系统。该算法可根据电磁疲劳加载系统的内部频率变化不断地跟踪参考模型的输出。结合先前研究成果,建立风电叶片电磁力驱动的双轴疲劳加载模型试验平台,在现场试验对自适应算法的控制效果进

为减少风电机组传动链故障造成的重大损失和安全隐患,保证机组健康平稳运行,针对风电机组传动链轴承的故障诊断问题,提出一种基于差分进化算法改进支持向量机的故障诊断方法。利用集合经验模态分解方法对原始数据进行处理,提取有效的故障特征,实现信噪分离;采用差分进化算法对支持向量机关键参数进行优化以提高模型的泛化能力和预测精度;利用训练好的模型进行故障诊断。结果表明:所提方法具有准确性和有效性。

针对风电叶片部件疲劳试验过程中实际载荷与期望载荷跟随效果差的问题,提出一种超前自校正与改进线性自抗扰(LADRC)相结合的同步控制策略。该方法通过对实际载荷进行自校正补偿与系统误差以及外部扰动一起输入到改进线性自抗扰控制器,从而实现加载力和频率的有效控制。对疲劳试验机油电液伺服系统控制算法进行仿真分析,并通过搭建现场试验平台对同步控制策略进行有效性验证。仿真及试验结果表明:在较大载荷疲劳试验过程中,该控制策略显著提

以风电叶片螺栓套试验机支架为研究对象,通过有限元分析和试验研究的方法,对螺栓套疲劳试验机加载支架的疲劳寿命进行研究。首先,根据实际工况的要求,对试验机支架进行建模并通过Solid Works Simulation组件对支架进行静力分析。然后,采用名义应力法对支架后梁结构的疲劳寿命进行计算并采用Solid Works Simulation组件对支架后梁结构进行疲劳分析。最后,通过疲劳试验对试验机支架的抗疲劳特性进行试验验证。研究结果表明,在有限元分析的基础上,采用名义应力法能够对风电叶片螺栓套试验机加载支架的疲劳寿命进行有效估算,为风电叶片螺栓套疲劳试验机的设计与应用提供理论基础。

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