[发明专利]塔架振动的螺栓松动故障动态仿真平台、仿真系统及方法

权利要求书

1.一种塔架振动的螺栓松动故障动态仿真系统，其特征在于，所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真系统包括：

动态模拟模块：用于通过摆动装置的摆动带动塔架的摆动，模拟低频的塔架动态振动状态；

实时监测模块：用于在塔架振动状态下，对预埋应变片的螺栓内部应变进行实时监测；

松动程度变换模块：用于通改变螺栓不同扭力值表示不同的松动程度；

动态测试模块：用于基于不同的松动程度，在摆动装置摆锤相同高度条件下进行动态测试；

数据采集分析模块：用于对不同松动程度的罗阿核算应变值数据进行采集并分析，得到相应的特征形式和表达式；

验证优化模块：用于通过盲拧的方式，在不知道螺栓松动的程度预紧力的情况下对得到的特征形式和表达式进行验证；并通过不断的优化参数的方式对特征函数进行完善。

2.一种塔架振动的螺栓松动故障动态仿真方法，其特征在于，所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真方法包括：

步骤一，预先设定基于预埋应变的螺栓松动模拟的操作流程；同时建立动态模拟模型、尺寸，设定摆动装置；

步骤二，通过预先建立的模型、尺寸以及预先设定摆动装置，利用立体建模的方式进行展示；根据不同的要求，确定预埋应变片传感器的选型和布置位置；确定法兰连接、预紧力、采集时间以及相关参数；

步骤三，确定模拟摆动装置的高度；

步骤四，开启应变采集系统进行信号采集；从规定的高度释放摆锤，让其自由摆动，开启摆动装置；

步骤五，到达模拟采集时间，将摆锤收回不在让其的重力势能转换为摆动的动能；结束当前数据采集实验，关闭采集系统。

3.如权利要求2所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真方法，其特征在于，步骤二中，所述确定法兰连接、预紧力、采集时间以及相关参数具体包括：

通过对法兰螺栓监测方式的不同来确定法兰连接；

根据螺栓松动情况的确定施加的预紧力，将螺栓固定在法兰上；

根据采集要求设定数据采集系统的参数；确定应变采集系统的初始化和采集时间。

4.一种实现权利要求2～3任意一项所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真方法的信息数据处理终端。

5.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求2-3任意一项所述的塔架振动的螺栓松动故障动态仿真方法。

6.一种搭载权利要求1所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真系统的塔架振动的螺栓松动故障动态仿真平台，其特征在于，所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真平台包括：塔架模型、法兰、螺栓、基座、摆动装置、底座；

所述塔架模型由钢板焊接而成，用于根据不同风力发电机的功率和塔架型号尺寸，在通过等比例缩小建模仿真后，确定其刚度和结构满足要求下进行模型加工；

所述法兰通过厚钢板打孔焊接的方式与塔架连接，用于通过高强度螺栓将两塔架进行连接，所述法兰孔数和孔径大小根据具体要求确定；

所述螺栓通过扭力扳手与法兰连接；

所述基座与底座相连，用于防止塔架下端左右摇晃；

所述摆动装置利用一根钢管焊接在塔架上；

所述底座为固定风力机塔架基座的混凝土块；用于防止底端发生摇晃。

7.如权利要求6所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真平台，其特征在于，所述螺栓材料为42CrMo的高强度螺栓；螺栓的大小根据具体要求与法兰上孔径的大小进行选择。

8.如权利要求6所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真平台，其特征在于，所述塔架振动的螺栓松动故障动态仿真平台还包括：

动力装置，为摆动装置摆锤，利用摆动装置摆锤的重力进行左右摆动带动塔架急性左右摇晃，产生动态振动。