基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究

庞河清; 张万福; 张世东; 薛聪聪; 刘兵; 李春

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1276

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基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究

更新时间：2025-12-10

- 基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究
- 基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究
- 太阳能学报 2025年第11期页码：704-712
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（52376204;52375193）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1276
  中图分类号： K131
- 网络出版：2025-12-04，
  
  纸质出版：2025-12-04
- 稿件说明：
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庞河清, 张万福, 张世东, 等. 基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究[J]. 太阳能学报, 2025,(11):704-712.

庞河清, 张万福, 张世东, et al. 基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究[J]. 2025, (11): 704-712.
庞河清, 张万福, 张世东, 等. 基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究[J]. 太阳能学报, 2025,(11):704-712. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1276.

庞河清, 张万福, 张世东, et al. 基于振动响应的风力机塔筒法兰螺栓损伤识别方法研究[J]. 2025, (11): 704-712. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1276.

摘要

摘要：针对风力机塔筒法兰螺栓断裂损伤识别问题

提出一种利用振动信号响应进行螺栓断裂损伤识别的检测方法

基于频率响应函数损伤识别理论

建立关于振动响应能量绝对变化率的损伤识别指标。以某1.5 MW风力机为研究对象

通过数值模拟对比分析应变、位移与加速度信号并得到不同损伤工况下该指标的识别效果。结果表明：相较于位移与加速度响应信号

基于应变响应的振动能量绝对变化率在识别螺栓断裂损伤方面表现出更高的灵敏度与准确性; 基于应变响应的能量损伤指标在螺栓断裂损伤部位会发生显著突变

可精准识别风力机塔筒段法兰螺栓断裂损伤位置。

Abstract

To address the problem of damage identification of wind turbine tower flange bolts

this paper proposes a detection method of bolt fracture damage identification using vibration signal response

and establishes a damage identification index based on the absolute rate of change of vibration response energy based on the damage identification theory of frequency response function. Taking a 1.5 MW wind turbine as the research object

the strain

displacement and acceleration signals are compared and analyzed by numerical simulation

and the identification effect of the index under different damage conditions is obtained. The results show that the absolute rate of change of vibration energy based on strain response shows higher sensitivity and accuracy in identifying the bolt fracture damage compared with the displacement and acceleration response signals

and the energy damage indicator based on strain response shows a significant change at the bolt fracture damage site

which can accurately identify the bolt fracture damage location of the tower section flange of the wind turbine.

关键词

Keywords

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