为提高风力机叶片声振法的检测深度, 利用有限元软件, 对风力机叶片声振法检测过程进行动力学模拟, 选取冲击过程中应力波能量辐射系数为参数, 分析敲击锤参数对应力波能量辐射系数的影响, 以期得到更高的应力波能量辐射系数, 从而达到提高声振法检测缺陷深度的目的。有限元模拟结果表明, 除了敲击锤材料的泊松比外, 其直径、锤身长度、锤头材料弹性模量以及冲击速度均对应力波能量辐射系数产生影响。在模拟分析结果的基础上, 通过比较不同敲击锤尺寸下的应力持续时间, 得出适当选取敲击锤参数可提高结构声振法缺陷的检测深度的结论。
所属栏目
科研成果与学术交流国家科技支撑项目计划资助项目(2012BAA01B02);江苏省博士后基金资助项目(1302071B)
收稿日期
2015/9/3
作者单位
刘荣梅:南京航空航天大学 航空宇航学院, 南京 210016
孙梁:南京机电液压工程研究中心, 南京 210061
周克印:南京航空航天大学 航空宇航学院, 南京 210016
联系人作者
刘荣梅(romme@nuaa.edu.cn)
备注
刘荣梅(1975-), 女, 博士, 副教授, 主要从事测试技术研究工作。
引用该论文:
LIU Rong-mei,SUN Liang,ZHOU Ke-yin.Influence of Impact Hammer on Parameter Acoustic Vibration Detecting Depth inside Wind Turbine Blade[J].Nondestructive Testing,2016,38(5):5~9
刘荣梅,孙梁,周克印.敲击锤参数对风力机叶片声振法检测深度的影响[J].无损检测,2016,38(5):5~9
参考文献
【1】
FAUSTO P G M, ANDREW M T, JESUS M P P, et al. Condition monitoring of wind turbines: Techniques and methods[J].Renewable Energy, 2012, 46: 169-178.
【2】
罗慧敏, 张锦南, 陈余岳, 等.我国大型风力发电叶片产业的现状分析[J].玻璃钢, 2008(4): 1-5.
【3】
LIU P, GROVES R M, BENEDICTUS R. 3D monitoring of delamination growth in a wind turbine blade composite using optical coherence tomography[J].NDT&E International, 2014, 64: 52-58.
【4】
JASIUNIENE E, RAISUTIS R, SLITERIS R, et al. Ultrasonic NDT of wind turbine blades using contact pulse-echo immersion testing with moving water container[J].Ultrasound, 2008, 63(1): 28-32.
【5】
GHOSHAL A, SUNDARESAN M J, SCHULZ M J, et al. Structural health monitoring techniques for wind turbine blades[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2000, 85, 309-324.
【6】
SCHILLING P J, KAREDLA B R, TATIPARTHI, et al. X-ray computed microtomography of internal damage in fiber reinforced polymer matrix composites[J]. Composite Science & Technology, 2005, 65: 2071-2078.
【7】
岳大皓, 李晓丽, 张浩军, 等.风电叶片红外热波无损检测的实验探究[J].红外技术, 2011, 33(10): 614-617.
【8】
YANG Wen-xian, TAVNER P J, CRABTREE C J, et al. Wind turbine condition monitoring: technical and commercial challenges[J].Wind Energy, 2014, 17(5): 673-693.
【9】
冷劲松, 杜善义, 顾震隆. 配橡胶内衬复合材料板壳的敲击法无损检测[J].材料科学与工艺, 1993(2): 51-55.
【10】
CAWLEY P, ADAMS R D.The mechanics of the coin-tap method of non-destructive testing[J]. Journal of Sound and Vibration, 1988, 122(2): 299-316.
【11】
陶鹏, 赵一中, 姚恩涛, 等.基于敲击声振法的风机叶片脱层检测系统设计[J].测控技术, 2014, 33(4): 12-15.
【12】
陈至坤, 逄鹏, 王福斌, 等.基于压电加速度传感器的振动测量系统研究[J].计算机测量与控制, 2014, 22(12): 3923-3925.
【13】
雷刚.应力波在桥梁预应力结构中的传播特性及应用[D].湘潭: 湘潭大学, 2013.
【14】
汪泉, 陈进, 郭小峰, 等.基于性能及轻量化的新型风力机叶片优化设计研究[J].空气动力学学报, 2014, 32(1): 77-84.
【15】
HUNTER S C. Energy absorbed by elastic waves during impact [J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1957, 5(3): 162-171.