海上風電結構模態(tài)參數識別及動態(tài)荷載反分析研究.pdf

1、隨著世界能源危機的日益加劇，世界各國紛紛加大對海上風能，這一蘊藏量大、可再生、無污染的新型能源的開發(fā)力度。然而，由于處于環(huán)境復雜，海上風力發(fā)電結構往往要受到多種外部環(huán)境荷載聯合作用、機組轉子運行作用及葉輪旋轉效應作用并引起結構的振動。這些外部激勵很可能會造成結構不健康振動及自身損傷，進而造成相應工程隱患。本文以如東海上風電結構樣機為研究對象，以不同測點實測振動信號為研究依據，引入了EEMD方法并結合基于環(huán)境激勵下的模態(tài)識別方法，旨在探究

2、海上風電結構的振動特性，實現對風機結構正常工作狀態(tài)下模態(tài)參數的準確識別。同時采用模態(tài)分析理論，根據濾波消噪后的實測數據，對風機結構所受到的多種等效環(huán)境荷載及結構振源進行了初步的分析與探討，主要研究內容如下：
　　1）海上風電結構振動信號特性分析。根據如東海上風電結構現場實測數據，采用反映結構振動特性的方法對信號數據的各種統計特征值、相關性及功率譜密度等進行分析。首次引入自適應濾波理論并提出將自適應陷波器與自適應噪聲抵消器應用于信號

3、的濾波處理中，對兩種濾波器的功能進行實例分析并通過在實測信號濾波消噪過程中進行驗證。
　　2）海上風電結構模態(tài)參數識別。將EEMD引入到實測信號的分解分析與信號消噪中。根據風機結構振動特性，提出 EEMD分解與自適應濾波器相結合使用的消噪方法并在實測信號中進行應用。根據濾波消噪后的實測振動信號，采用“NExT+ERA”聯合方法及HHT變換方法對海上風電結構模態(tài)參數進行初步識別。
　　3）海上風電結構動態(tài)荷載識別及振源分析。建