基于相干函数的海上风机结构损伤识别方法研究

【作者】 吕晴； 李英超； 蒋玉峰； 王树青；

【机构】 中国海洋大学工程学院； 江苏科技大学船舶与海洋工程学院；

【摘要】 海上风电造价及维护成本高昂,所处环境恶劣、变幻莫测,复杂海洋环境下海上风机结构损伤识别是行业内的研究热点。现有研究大多通过测试信号来识别模态参数,根据模态参数及其衍生的指标来识别损伤,而实际海洋环境中测量噪声影响较大、高阶模态识别困难,严重阻碍了此类方法的工程化应用推广。为解决此问题,本文提出了基于信号相干函数的海上风机结构损伤判定及定位方法,定义了整体相对损伤函数和局部相对损伤函数,构建了损伤判定和定位指标,提出了基于随机减量信号的两阶段式海上风机结构损伤识别策略。为验证方法的有效性和实用性,建立了海上风电结构有限元模型,模拟了不同的结构损伤工况,开展了不同损伤工况下的振动测试仿真实验,研究了所提方法的损伤识别性能,并将该方法运用到实测信号中。研究结果表明:不论是仿真实验还是实测信号,本文构建的损伤识别方法可准确地识别并定位结构损伤,具有较高的损伤识别精度。本方法可为海上风机结构健康监测系统提供有效的方法及策略支撑。更多还原