基于非线性瞬时模态与模态局部化的近海风机叶片损伤机理、识别与监测研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51778103
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0806.工程建造与服役
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Offshore wind energy techniques are developing rapidly. The damage identification and monitoring of offshore wind turbine blades which are essential energy capturing parts are becoming of significant importance in their service life. In this proposal, mode localization model is to be established based on theoretical analysis, shaking table tests and wind tunnel tests, which are beneficial for recognition of environmental hazards and special aerodynamical properties of offshore wind turbine blades. Shaking table tests are employed for investigating local mode characteristics and their initialization mechanism. Wind tunnel tests are planned for studying the transferring mechanism from local modes to nonlinear instantaneous modes. Energy transferring and damage model is to be established by analyzing bifurcation and transition of nonlinear instantaneous modes. Simulation will be conducted for the verification of theory predication and comparison with experiment results. Damage identification and monitoring methods will be developed based on proposed mode localization and damage model considering local and global modes. The purpose of the project is to gain further insights of the damage mechanism and failure process of offshore wind turbine blades from the perspective of nonlinear mechanics. The proposed research has not only its scientific merits and theoretical significance, but is closely related to national strategic energy demands and promising in practical applications of offshore wind engineering projects.
近年来海上风力发电在全球蓬勃发展,捕获风能的关键部件-风机叶片在服役期内的损伤和监测变得尤为重要。本项目针对近海风机独有的空气动力学特点,通过振动台试验、风洞试验和实测分析等手段,进一步认识环境灾害荷载的作用机理,建立风机叶片模态局部化现象的力学模型;通过振动台试验研究局部模态的特点及其产生机理;通过风洞试验,掌握局部模态随激励变化向非线性瞬时模态转化的规律;研究非线性瞬时模态跃迁和模态分叉的机制,建立非线性瞬时模态能量交换与叶片破坏的模型;编制模拟计算软件,进行理论分析与试验分析的对比研究,验证理论研究的重要性;在认识近海风机叶片模态局部化规律的基础上,有针对性地考虑局部模态影响,开发局部与整体相结合的风机叶片损伤识别与监测方法。实现在非线性的层次上深入理解近风机叶片的损伤机理和破坏过程。该项研究不仅具有重要的理论意义和科学价值,而且切实结合国家新能源需求,具有显著的工程应用前景。

结项摘要

风机叶片的损伤识别是风机健康监测的重要环节。.本项目主要研究风机叶片模态局部化的产生机理以及基于模态局部化现象的叶片损伤识别方法:研究了风轮模态局部化的动力学机理与影响因素;基于矩阵摄动理论对模态局部化的定量描述;利用视频运动放大技术的风机叶片运行模态识别;利用模态局部化的叶片损伤进行识别;风机轮毂和塔筒的载荷识别。在研究中取得两项原创性成果:1)利用矩阵摄动原理揭示了风机模态局部化产生的机理;2)基于动态压缩感知和联合状态估计算法的风机气动载荷识别.该项研究不仅具有重要的理论意义和科学价值,而且对于将模态局部化思想应用于重大工程项目具有重要的实践意义。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
有限元模型修正研究进展:从线性到非线性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    力学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张皓;李东升;李宏男
  • 通讯作者:
    李宏男
Mode localization in linear and periodically time-varying mistuned wind rotor
线性和周期性时变失调风轮的模态定位
  • DOI:
    10.1002/we.2618
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Wind Energy
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Guo Xin;Li Dongsheng;Guo Peng;Kraemer Peter
  • 通讯作者:
    Kraemer Peter
New Sensor Placement Method Based on Remodeling Innovation
基于重塑创新的新型传感器放置方式
  • DOI:
    10.2514/1.j058261
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    AIAA Journal
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    李东升;姜瑶光;李宏男
  • 通讯作者:
    李宏男
近海风机叶片模态局部化产生机理及定量分析研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    计算力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张永鹏;李东升;郭鑫
  • 通讯作者:
    郭鑫
Self-adapted optimization-based video magnification for revealing subtle changes
自适应优化视频放大,揭示细微变化
  • DOI:
    10.3233/ica-190614
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Integrated Computer-Aided Engineering
  • 影响因子:
    6.5
  • 作者:
    Cai Enjian;Li Dongsheng;Li Hongnan;Xue Zhilin
  • 通讯作者:
    Xue Zhilin

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其他文献

铁矿烧结过程微细颗粒物(PM10/PM2.5)排放特性及研究进展
  • DOI:
    10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160174
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    钢铁研究学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    春铁军;宁超;王欢;李东升;龙红明;高志芳
  • 通讯作者:
    高志芳
小孔节流型气体静压节流器能效研究
  • DOI:
    10.37188/ope.20212909.2158
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    光学精密工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗钦;沈小燕;李东升;尹健龙;胡佳成
  • 通讯作者:
    胡佳成
Enhanced broadband light absorption in silicon film by large-size lumpy silver particles
大尺寸块状银颗粒增强硅膜中的宽带光吸收
  • DOI:
    10.1007/s00339-014-8705-8
  • 发表时间:
    2014-08
  • 期刊:
    Applied Physics A-Materials Science & Processing
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    袁梦;周宁;李东升;杨德仁
  • 通讯作者:
    杨德仁
基于光纤光栅和支持向量机的声发射定位系统
  • DOI:
    10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2017.01.030
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    振动.测试与诊断
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张法业;姜明顺;隋青美;李东升;曹玉强;路士增
  • 通讯作者:
    路士增
空气弹簧隔振平台的振动传递率研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    机械设计与制造
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林杰俊;李东升;沈小燕;金亮冰
  • 通讯作者:
    金亮冰

其他文献

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李东升的其他基金

复杂变化环境下大跨桥梁基于协整和非线性模型修正的损伤识别
  • 批准号:
    52078284
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于动态Shannon熵的结构损伤识别与环境因素影响分离研究
  • 批准号:
    51578107
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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