[发明专利]一种直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法

权利要求书

1.一种直线塔风振响应测试的加速度传感器布置方法，其特征在于，所述加速度传感器布置方法包括：

构建直线塔的有限元模型；

对所述有限元模型施加模拟风载荷，计算获得直线塔前六阶固有频率分别对应的有限元计算模态；

根据直线塔的结构尺寸以及各所述有限元计算模态，确定加速度传感器在直线塔上的布置点；

将加速度传感器安装在直线塔的所述布置点位置。

2.根据权利要求1所述的加速度传感器布置方法，其特征在于，所述有限元模型为桁梁混合模型，所述桁梁混合模型中连接在两个节点之间的角钢划分为一个单元，所述桁梁混合模型中的主材和横隔材均采用梁单元，斜材采用杆单元。

3.根据权利要求1所述的加速度传感器布置方法，其特征在于，计算获得直线塔前六阶固有频率分别对应的有限元计算模态包括：

列写振动力学通用方程：

假设有限元模型的振动系统为无阻尼自由振动系统，公式(1)变为：

公式(2)对应的特征方程为：

(K-λ²M)φ＝0 公式(3)

公式(3)有非零解的条件为：

|K-λ²M|＝0 公式(4)

其中，[M]为有限元模型的振动系统的质量矩阵，[C]为有限元模型的振动系统的阻尼矩阵，[K]为有限元模型的振动系统的刚度矩阵，为有限元模型的振动系统的加速度向量，为有限元模型的振动系统的速度向量，{x}为有限元模型的振动系统的位移向量，{F(t)}为外激励向量，λ为有限元模型的振动系统的固有频率，φ为有限元模型的振动系统的有限元计算模态。

4.根据权利要求1-3任一所述的加速度传感器布置方法，其特征在于，将加速度传感器安装在直线塔的所述布置点位置之后，所述加速度传感器布置方法还包括：

测得到各布置点的加速度数据信号f_i(t,x)、f_i(t,y)，其中，i为布置点序号，i≤n，n为布置点数量，t为时间，x为沿线路方向，y为垂直线路方向；

以f_n(t,x)、f_n(t,y)为参考布置点，对余下布置点f_i(t,x)、f_i(t,y)做双通道快速傅里叶变换FFT分析，得到余下各布置点相对参考布置点的导纳函数；其中，所述参考布置点为设置在直线塔最底部的布置点；

利用导纳函数的曲线拟合，获得直线塔的试验模态；

对比所述试验模态和所述有限元计算模态，验证有限元模型的正确性。