Page 62 - 无损检测2022年第一期
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王   婷, 等:

   风机塔筒早期损伤的磁记忆检测

   不同角度检测路径的磁记忆信号变化曲线。初始状                            下的法向和切向磁记忆信号波动是最大的, 且变化
   态下, 对比 4 个角度的切向分量信号, 可以观察到,                       非常明显, 对应了极限工况导致的局部应力集中程
   0° , 135° 检测路径的切向分量信号较平坦、 无波动,                    度的剧增现象。因此, 与 0° 扫查角度相比, 45° , 90°
   而 45° , 90° 检测路径的切向分量信号出现明显的波                     和 135° 扫查角度下获取的信号更易观察到应力集
   动, 而由法向分量曲线可以观察到 90° 检测路径的                        中部位, 是较佳的扫查角度, 其中 90° 扫查路径获取
   信号出现明显的波动, 45° 的波动较小, 0° 和 135° 的                 的信号不论是切向还是法向都表现出波动增大的特

   则平坦无波动。随着载荷的增加, 除了 0° 检测路径                        点, 因而是最佳的扫查角度。
   下的信号曲线仍旧保持平坦且无波动特点外, 其他                           2.3  特征缺陷信号
   3 个角度的曲线, 无论是切向还是法向, 都可以观察                           为了观察不同类型的缺陷在检测时呈现出来的
   到波动幅度增大的现象, 这与大载荷作用下损伤位                           信号差异, 选取信号变化特征最明显的背风侧顶部
   置应力集中程度增加的事实相吻合, 尤其是 90° 检                        位置进行检测, 分别比较两种缺陷在 0 , 8.79 , 10.51 ,


   测路径下的信号波动变化比 45° 和 135° 下的波动变                     31.44kN4 种载荷作用下的磁记忆信号切向分量的


   化更为明显。当载荷为 31.44kN 时, 90° 检测路径                    变化特征( 见图 9 )。














                               图 9  刻槽与平底孔磁记忆信号切向分量的变化曲线

      观察图 9 中的磁记忆信号可以发现, 两种缺陷                        45° 角的扫查路径次之, 与轴向平行的扫查路径检测
   的磁记忆信号波动程度都随着载荷强度的增大而增                            效果最差。

   大。这一现象侧面证实了所受载荷强度增大时, 缺                               ( 3 )当没有载荷作用或承受载荷较小时, 刻槽
   陷处局部应力集中程度增大; 当载荷为 0kN 时, 平                       磁记忆信号的幅值变化大于平底孔信号的幅值变


                               -1 , 而刻槽的信号波          化, 这是由于刻槽处的应力集中更加明显。当构件
   底孔的信号波动约为 11A · m

                 -1 , 刻槽的信号波动幅值较平底孔
   动约为 28A · m                                       所受载荷较大时, 平底孔的信号变化更易被识别。
   的大, 这与通常情况下沟槽式缺陷比圆孔式缺陷更
                                                     参考文献:
   易造成应力集中的现象一致; 随构件所受载荷的逐
   渐增大, 平 底 孔 缺 陷 的 信 号 波 动 幅 度 也 增 大, 从              [ 1 ]   韩帅, 刘立群, 张 文 超 . 风 力 发 电 并 网 运 行 风 险 评 估

          -1              -1 , 而刻槽缺陷的信号波
   11A · m  增大到 62A · m                                    [ J ] . 太原科技大学学报, 2021 , 42 ( 2 ): 92-98.

                        -1               -1 。从检       [ 2 ]   张立翔, 夏倩, 邱汉林, 等 . 新型风能发电栅栏 供 电 系
   动变化值仅从 28A · m         增大到 31A · m
   测结果来看, 用磁记忆方法检测两种缺陷, 当构件所                               统[ J ] . 科技风, 2021 ( 8 ): 197-198.

                                                      [ 3 ]  ZHANGCY , LUX , RENG , etal.O p timalallocation
   受载荷变化时, 平底孔的信号变化更易被识别。

                                                          ofonshore wind p owerin China based on cluster
  3  结语                                                   anal y sis [ J ] .A pp liedEner gy , 2021 , 285 : 116482.

                                                      [ 4 ]   许金晶, 陈颖楠 . 风电产业发展待破的难题及应对策
      ( 1 )当法向分量不过零点时, 应力集中位置可

                                                           略[ J ] . 中国经济周刊, 2016 ( 16 ): 80-81.
   以通过漏磁场切向分量、 法向分量以及法向分量的
                                                      [ 5 ]   朱达川, 邓英, 周峰, 等 . 基于偏航系统的风电 机 组 塔
   梯度值来共同判断。
                                                           架扭转振动控制研究[ J ] . 风能, 2017 ( 11 ): 80-84.
       ( 2 )使用磁记忆检测方法检测风机塔筒时, 检                       [ 6 ]   匡晓龙, 钟华兵, 杨庆 . 风机塔筒焊缝的相控阵超声检

   测路径与塔筒轴线方向垂直时的检测效果最佳, 能                                 测工艺[ J ] . 无损检测, 2020 , 42 ( 2 ): 52-55 , 60.
   较为准确 地 表 征 出 应 力 集 中 位 置; 与 轴 向 方 向 成                                                ( 下转第 37 页)
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          2022 年 第 44 卷 第 1 期


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