作者单位
摘要
1 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院,北京 102249
2 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司,天津 300450
随着海上风电的持续发展,风机的安全运维越来越重要。传统的停机检测方法代价较高,基于修正的热弹性应力分析(TSA),提出一种风机叶片热红外检测技术。经典TSA的应用条件是绝热(即高频率循环载荷),但风机叶片等结构承受的循环载荷达不到高频。为了提高热红外在低频率载荷下的检测精度,对经典TSA理论进行修正,并通过疲劳实验对修正模型进行验证。其次,利用BLADED风机仿真软件对叶片的推力进行分析,计算叶片3个方向的推力及推力变化频率。通过修正的TSA模型对低频率载荷下风机叶片的表面温度进行分析,进而通过TSA理论对叶片表面进行应力及损伤检测。
热红外 热弹性应力分析 低频率 修正模型 风机叶片 温度变化 
激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1512004
王富平 1张默 2,3,4周博宇 2,*
作者单位
摘要
1 国能联合动力技术(保定)有限公司, 保定 071051
2 河北工业大学土木与交通学院, 天津 300401
3 天津市装配式建筑与智能建造重点实验室, 天津 300401
4 智慧基础设施研究院, 天津 300401
为解决废弃风机叶片大量堆存、难以处理的问题, 通过机械粉碎方法得到再生风机叶片纤维, 研究不同掺量(0%、10%、20%和30%, 质量分数)再生纤维对混凝土力学性能和抗冻性能的影响, 探讨废弃风机叶片在混凝土中利用的经济和环境价值。结果表明: 掺10%、20%和30%再生风机叶片纤维混凝土的抗弯强度和劈裂抗拉强度较素混凝土提高明显, 抗弯强度分别提高了2.8%、2.8%和11.1%, 劈裂抗拉强度分别提高56.3%、68.8%和 40.6%。掺20%再生风机叶片纤维混凝土冻融寿命可达75次, 远超素混凝土的冻融寿命(25次), 混凝土抗冻性能显著提高。但是, 再生纤维掺量过高(30%)时, 混凝土吸水率上升明显, 抗压强度和抗冻性能下降。相比传统的焚烧处理, 在混凝土中掺入20%再生风机叶片纤维, 可降低混凝土成本69.2元/m3,减少CO2排放0.04 t/m3。
混凝土 废弃风机叶片 再生纤维 力学性能 破坏形态 抗冻性能 资源化再利用 concrete waste wind turbine blade recycled fiber mechanical property failure mode frost resistance resource utilization 
硅酸盐通报
2023, 42(1): 231
作者单位
摘要
空军工程大学基础部,陕西 西安 710051
渗铝作为航空发动机涡轮叶片高温防护的重要手段,其质量与飞行安全密切相关。渗铝层厚度是评估渗层性能的重要因素,但目前的无损检测方法难以对其进行准确测量。针对该问题,将X射线荧光技术与极端梯度提升(XGBoost)算法相结合,通过Pearson相关系数筛选(PCCS)提取特征元素,构建渗铝层厚度预测模型。将该模型与K近邻回归、线性回归、支持向量机、随机森林模型预测结果的平均相对误差进行对比。结果表明,相比其他模型,PCCS-XGBoost模型预测渗层厚度的平均相对误差最小,为1.60%。该研究为渗铝层厚度的无损检测提供了一种新的预测方法。
X射线光学 厚度检测 极端梯度提升 涡轮叶片 
激光与光电子学进展
2022, 59(21): 2134001
孙冬 1,2陈双 1,2史玉升 1,2,*闫春泽 1,2[ ... ]文世峰 1,2
作者单位
摘要
1 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074
2 增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心,湖北 武汉 430074
空心涡轮叶片是燃气轮机热端的关键零部件,其结构十分复杂,制造难度极大。陶瓷型芯型壳是用于涡轮叶片铸造的重要部件,随着燃气轮机的热端工作温度逐渐升高,所需要的叶片结构也更加精细,传统的精密铸造工艺已经无法满足叶片快速升级换代的需求。激光增材制造技术无需模具,可以加速新产品的研发,缩短制造周期,满足个性化需求。目前可用于型芯型壳制造的激光增材制造技术主要有激光选区烧结和立体光刻两大类。主要介绍了这两大类激光增材制造技术在陶瓷型芯型壳制备方面的应用,从材料配方、素坯成形、后处理烧结等多个方面综述了当前国内外的最新研究进展,探讨了两类技术各自的优势、目前存在的问题以及未来发展的趋势。
激光技术 增材制造 空心涡轮叶片 陶瓷型芯型壳 激光选区烧结 立体光刻 
中国激光
2022, 49(12): 1202002
作者单位
摘要
1 湖南科技大学机电工程学院, 湖南 湘潭 411201
2 机械设备健康维护湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
在风力机叶片表面排列编码目标,基于双目立体成像原理和图像特征匹配与跟踪方法,可以动态、实时地获得编码目标的空间运动信息。针对噪声污染影响模态辨识的问题,通过奇异值分解(SVD)和Cadzow算法构造了无噪声污染的Hankel矩阵,有效减少由噪声引起的虚假模态。针对模态定阶过程容易出现虚假模态的问题,提出一种改进的特征系统实现算法(ERA)。相比于传统的ERA模态辨识方法,该方法在固有频率的识别上提高了3.6%的精度,获取了更清晰的稳定图。
成像系统 摄影测量 模态分析 特征系统实现算法 奇异值分解 风力机叶片 
激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0411001
作者单位
摘要
中电投东北新能源发展有限公司,辽宁沈阳 110179
本文针对目前风机叶片人工检测工作量大、效率低、缺陷检测准确率不高的问题,提出并设计了一种基于无人机图像的缺陷自动化检测系统。本文介绍了系统的图像采集系统、采集方法、缺陷检测原理及检测效果:系统以无人机为飞行载体实现了(风机叶片的)自动巡检,从而提高了巡检效率,降低了人工的工作量;通过图像分割及缺陷检测算法设计实现了缺陷可疑区域的自动检测;可见光加红外光双光融合提高了叶片缺陷自动识别的准确性。经过多次现场测试验证,本系统可以精确、快速地实现鼓包,裂纹和褶皱等缺陷的自动识别与检测。
无人机 风机叶片 缺陷检测 图像处理 UAV, wind turbine blade, defect defection, image p 
红外技术
2020, 42(12): 1203
作者单位
摘要
1 湖南科技大学机电工程学院, 湖南 湘潭 411201
2 机械设备健康维护湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
针对接触式测量方法易受传感器采集通道限制与附加质量的问题,提出了一种基于三维振动信息融合的卷积神经网络风力机叶片裂纹诊断方法。首先,在双目摄影测量原理的基础上,提出一种三维振动信息融合的多通道样本构造方法,该方法可以集成叶片表面空间分布的多测点运动信息,得到更丰富的信号,且能极大地减少附加质量的干扰。其次,为了获取裂纹多层次的语义信息,提出一种新的多尺度卷积神经网络。选用某型1.5 kW的风力机叶片开展裂纹诊断实验,建立不同裂纹状态样本数据库,预测精度达到了93.4%,验证了所提方法的有效性。通过与经典的LeNet-5和VGG-11网络对比分析表明,改进的卷积神经网络具有更高的识别精度和更快的收敛速度,多通道样本在风力机叶片裂纹故障诊断中具有较好的应用效果。
测量 摄影测量 三维振动信息融合 卷积神经网络 风力机叶片 裂纹故障诊断 
光学学报
2020, 40(22): 2212004
王超 1,*苟学科 1段英 1胡俊 1[ ... ]石小江 5
作者单位
摘要
1 电子科技大学 电子科学与工程学院, 四川 成都 611731
2 电子科技大学 机械与电气工程学院, 四川 成都 611731
3 电子科技大学 自动化工程学院, 四川 成都 611731
4 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621900
5 中国航发四川燃气涡轮研究院, 四川 江油 621700
简要介绍了航空发动机涡轮叶片表面温度的几种主要测量方法, 总结了热电偶、晶体、示温漆、荧光、光纤、以及红外辐射、多光谱等测温方法的的测温原理、技术特点和国内外研究现状, 并在此基础上对将来涡轮叶片温度测量发展方向进行了展望.
涡轮叶片 温度测量 辐射测温 turbine blade temperature measurement radiation temperature measurement 
红外与毫米波学报
2018, 37(4): 501
作者单位
摘要
西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室, 西安 710049
以标准球作为测量基准, 以线扫描激光传感器作为测量手段获取透平叶片的全数据测量点云.测量设备采用四坐标测量机搭载激光线扫描传感器的方式, 以保证叶片的测量效率, 并兼顾测量机的控制准确度.通过测量机获得透平叶片的点云数据, 并对获得的截面点云数据进行误差补偿、去噪、简化等预处理操作, 利用非均匀有理B样条曲线拟合算法得到叶片特征曲线.实验结果证明该方法可以有效地提高叶片前后缘的重构准确度, 并为叶片的三维建模提供更为准确的原始数据.
线扫描激光传感器 全数据测量 快速检测 透平叶片 误差补偿 拟合 叶片前后缘 Laser line-scanning sensor Total data measurement Rapid measurement Turbine blade Error compensation Fitting The leading and trailing edge of the blade 
光子学报
2017, 46(11): 1128002
作者单位
摘要
首都师范大学 物理系, 北京 100048
采用主动式持续热激励红外热成像技术对几个不同蒙皮厚度的粘接试件进行检测, 并结合后续数据重建等算法, 可有效提高蒙皮与腹板间有胶区与无胶区之间的热对比度, 实现了蒙皮与腹板之间粘接检测。从而验证了大功率持续热激励的红外热成像技术应用于风电叶片无损检测领域的可行性, 为风电叶片中较深缺陷的无损检测提供了新的解决方法。
风电叶片 蒙皮与腹板粘接 无损检测 持续热激励红外热成像技术 wind turbine blade bonding between covering and web non-destructive testing continued excitation infrared thermal imaging tech 
光电子技术
2015, 35(3): 174

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