一种水平轴风力机叶片模态测试结果修正方法

摘要

本发明公开了一种水平轴风力机叶片模态测试结果修正方法，包括以下步骤：测定固定在试验台架上静止叶片的模态参数；模拟试验环境，采用数值仿真方法进行叶片模态评估；对比试验与计算，完善计算结果；考虑叶片在实际运行情况下多种载荷对动态频率的影响，进行频率计算修正，获得静止与运行两种情况频率数值的比例关系；利用该比例关系对叶片模态测试结果进行修正，得到叶片运行情况下的固有频率。通过以上方法可达到不必直接对运行机组叶片进行模态测量，就能够实现得到运行状况下叶片动态结构频率参数的目的，为叶片的设计、研发与检测提供了一条有效、经济的动力性能评定方法。

主权项

一种水平轴风力机叶片的模态测试结果修正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1）采用现有通用的环境激励模态试验方法，对固定在试验台架上的叶片进行挥舞、摆振与扭转方向的模态测试，获取不同方向下的叶片固有频率；2）采用数值仿真方法，模拟步骤1）中的试验环境，分别对叶片挥舞、摆振与扭转方向进行模态数值分析，计算叶片在不同方向下的固有频率；3）对步骤1）的测试结果和步骤2）的数值仿真结果进行对比，对试验与计算中叶片的尺寸结构、和/或材料性能参数进行分析，寻找影响数值计算准确度的因素，进而完善数值计算中的相关尺寸结构、和/或材料性能参数；4）利用步骤3）中经过完善的尺寸结构、和/或材料性能参数重新进行步骤2）中的数值计算过程，以获得良好的数值仿真结果； 5）根据叶片实际运行转速范围计算叶片的离心惯性载荷，并将离心惯性载荷施加于叶片上，分析评估该载荷对结构的非线性影响，同时分析重力载荷、气动载荷的非线性影响，计算出在这些非线性影响下叶片结构刚度的变化，利用变化后的结构刚度，重新计算叶片动态下的固有频率；6）分析比较步骤4）、5）中的固有频率计算结果，获得二者之间的数值比例关系；7）将步骤6）中所得到的数值比例关系，引入到步骤1) 中，对步骤1）中获得的叶片各方向的固有频率值进行修正，即将步骤1）中获得的叶片各方向的频率值乘以步骤6）中所得到的数值比例关系，模拟得到叶片真实运行情况下的结构频率值。