基于智能喷涂传感器网络的风机叶片损伤定位

发布时间：2021-02-15 02:03

　　随着社会的发展,风力发电成为应用最为广泛的新能源技术之一。但是,风机大多建设在荒漠,戈壁等自然条件比较恶劣的地区,机组结构容易受到沙石冲击、雷击等冲击而造成结构损伤。为了保障风机结构的安全运行,降低维护成本,风机结构的在线健康监测的研究意义重大。采用被动Lamb波结构损伤监测,是这一结构健康监测领域的研究热点之一,基于智能喷涂传感技术,以风机叶片结构为例,研究复合材料风机叶片结构冲击损伤监测与定位。论文主要工作如下:首先,分析了被动Lamb波复合材料结构损伤监测的研究现状,以及基于压电传感器网络的冲击监测存在的问题,比如:使用压电传感器布置传感器网络时需要使用胶水粘贴,长时间易脱落,与压电片相连的引线可能会影响结构运行。因此,本文使用新型传感器来克服压电传感器的缺陷;其次,介绍了智能喷涂传感器的基本原理及其制备,传感机理及传感器网络的布置方法,根据Lamb波结构健康监测技术的分类,结合风机叶片结构的特征,本文选择被动Lamb波结构健康监测技术。并描述了喷涂传感器的原理,确定了定位算法;第三,设计了基于智能喷涂传感器网络的复合材料结构冲击监测系统框架,包括接收响应信号,调理并放大信号的电... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景介绍
        1.1.1 风机叶片损伤监测的必要性
        1.1.2 结构健康监测技术的背景与发展历程
        1.1.3 结构健康监测技术的优势
        1.1.4 结构健康监测技术和无损检测技术的区别
    1.2 风机叶片选用的健康监测技术
        1.2.1 被动Lamb波结构健康监测流程
        1.2.2 传统监测方法存在的缺陷和解决方法
    1.3 本文采用的被动监测技术所需解决的技术问题
    1.4 本章小结
    1.5 本文章节安排
第二章 基础理论分析
    2.1 Lamb波概述
    2.2 Lamb波结构健康监测技术
        2.2.1 技术分类
        2.2.2 监测技术选择
        2.2.3 传感器网络布置
    2.3 定位算法
    2.4 传统监测方法的缺陷和新方法的优势
        2.4.1 传统压电片和传输信号导线的缺陷
        2.4.2 智能喷涂传感器
    2.5 本章小结
第三章 基于智能喷涂传感器网络的结构冲击监测系统设计
    3.1 系统框架
    3.2 智能喷涂传感器的制作
    3.3 印刷电路的制作
    3.4 柔性电路板的制作
    3.5 配套电路的设计
        3.5.1 调理电路设计
        3.5.2 放大电路设计
    3.6 电路的调试
    3.7 传感器网络模块的布置方法
    3.8 本章小结
第四章 实验研究与验证
    4.1 传统的压电陶瓷片和智能喷涂传感器接收响应信号的对比
        4.1.1 测试喷涂传感器性能的平台构建
        4.1.2 采集的损伤响应信号对比
    4.2 实验验证分析
        4.2.1 损伤响应信号的采集
        4.2.2 对响应信号的处理和损伤定位
    4.3 本章小结
    4.4 本文创新研究方向
第五章 总结与展望
参考文献
附录2 攻读士学位期间撰写的论文
附录3 攻读硕士学位期间申请的专利
附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3034231