叶片测试方案讲解剖析

固有特性测试
风力机叶片固有特性测试中使用加速度传感器编号1-30。
采用共振法（激振器激振法）测试其挥舞，摆阵方向的固 有频率，当激振频率接近固有频率时就会引发共振，此时 振幅最大。控制台通过变频器可以方便控制偏心电机的转 速，偏心电机通过电机安装板、弹簧固定于夹具上对叶片 传递激振力。
静力测试
叶片测试的分类
叶片的气动性能测试 叶片的固有特性测试
叶片的静力测试
叶片的疲劳测试
叶片的气动性能测试方案
风洞试验
中国空气动力研究与发展中心的FL-13(8m×6m）是直 流式闭口串列双试验段大型低速风洞，该风洞大试验 段尺寸为12m×16m×25m（宽×高×长），风速范围为 5～20m/s。
液压加载装置通过液压驱动组件对待测叶片施加不同的牵 引力完成对待测叶片的静力分析，液压驱动组件通过牵引 绳、夹具对待测叶片实施牵引，调整牵引支架的位置可改 变对风力机叶片力施加牵引力的位置。牵引绳靠待测叶片 的一侧设有悬梁，夹具等距固定于待测叶片上、并通过挂 绳悬挂于悬梁上，使风力机叶片上施加的牵引力更加均匀 油泵电磁阀控制液压系统作用于叶片上的静拉力大小，可 通过行程开关调节静拉力加载时间。
测试方案
1. 测试单元3是测量叶片扭矩的扭矩天平，量程260N·m， 校准精度优于0．02％。
2. 测试单元4是用于测量风轮推力的盒式应变天平，校准 精度为0.07%。 3. 弹性联轴器作用是传递扭矩的同时不传递推力。 4. 滑环引电器是将动态讯号转化为静态讯号的装置。 5. 采用CSAT3超声波风速仪测量风速，分辨率0.001m/s， 最大输出频率60Hz。该设备对于风速变化的响应优于 常用的风杯和风标式风速仪。 6. 风轮转速通过传动轴上安装的编码器测量，转速测量 精度低于0．1％。
风机叶片测试方案
第一组 成员：张茂峰、田吉光、范大猛、 尚艳东、王凯、刘东旭、孙宏洋
风力机叶片测试
风轮叶片是风力发电机组最关键的构件之一，对风 力发电机组的发电效率、运行安全等都起着至关重要 的作用。 叶片测试的目的是为了验证叶片设计的正确性、可 靠性和制造工艺的合理性，并为设计和制造工艺的完 善和改进提供可靠的依据。 叶片认证测试主要指的是全尺寸的叶片结构测试， 测试时需要考虑测试现场的温度、湿度等因素。国际 上叶片的认证机构主要有德国劳氏船级社（GL）和挪 威船级社（DNV）等，国内认可的叶片认证机构主要 有中国船级社（CCS）和鉴衡认证（CGC）。
风力机叶片静态测试及叶片在定常载荷作用下的响应分析 时采用应变片。在风力机叶片上从叶根到叶顶依次选取6 个测试截面，考虑到叶根部位承载比叶顶部位大，因此在 靠近叶根部位选取的测试截面多一些，每个截面上选取3 个测试点，每个测试点布置2个应变片，呈T型。导线连接 应变片和静态信号采集箱，用1/4桥路接线，每个测试截 面还应有一个应变片做补偿用，一共42个应变片，采用东 华DH3816静态信号分析软件进行静态测试分析。
性能试验
风速稳定时调节负载得到不同的风轮转速，待风轮运 行稳定后，同步测量风轮扭矩M、轴向推力T、转速n和 风洞试验段自由来流风速V。风轮扭矩和转速相乘得到 风轮功率。风轮气动性能参数能利用系数： CP Cm 推力系数：
2T Ct V 2 S
其中ρ 是空气密度，S为风轮扫掠面积，R为扫掠半径
叶片的固有特性和静力测试方案
测试方案
风力机固有特性和静力测试是一套以东华动态信号测 试分析系统、东华模态分析软件和东华静态液压加载 装置、控制台等为机械部分的风力机叶片结构动力特 性分析装置。
1. 机械部分：实验台底座、支架、夹具、叶片、激励系 统(力锤、偏心电机)、液压静拉力加载装置和控制台。 2. 测试系统包括加速度传感器、应变片、信号线、 电荷放大器、DH一5922动态信号分析仪、DH一3816 静态信号采集箱和工控机。以东华动态信号测试分 析系统、东华模态分析软件和东华静态应变测试系 统为软件平台。