NCREE-2015-014
時間 2015-11-30
標題 基於廣域應變之局部柔度法於風機結構損傷診斷之研究
作者 許丁友廖文義、李志剛、羅俊雄
摘要
由於風力發電機組容易被狂風、雷擊所損傷,而建造一座風力發電機組所需經費不斐。因此,風機結構的損傷偵測是監測風機狀況的重要課題之一。許多基於結構振動的損傷診斷技術已陸續在近二十年間被提出,局部柔度法即為其中一項大有可為的技術,該方法僅需要使用少量之結構振動模態便可判斷結構物損傷位置和程度,且不需要有限元素的結構模型。在本研究中,我們提出一個針對基於由廣域光纖光柵感測器所測量的廣域應變信號,進而使局部柔度法應用於轉動的風機葉片和塔柱的損傷偵測。本研究設計了一個大型的風力發電機組,此風機結構設計時參考一個典型實際規模1.5MW風機之自然頻率。並將此結構架設於國家地震工程研究中心之振動台上進行試驗。轉動葉片的光纖訊號經由一個空心軸承內的轉子機制讓訊號可以即時傳輸,轉動的接頭被發送到一個由固定之數據擷取系統收錄。本研究利用加勁鋁板黏著於風機葉片的方式模擬了可逆的損害,目的是為了試體之重複使用性。由國家地震工程研究中心之振動台試驗結果顯示,本研究所提出之方法可正確診斷葉片之損傷位置。
關鍵字 局部柔度法、旋轉位移模態、廣域應變、風機結構、損傷診斷
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