近年来,随着生活水平不断提高,能源需求也日益增长,风能作为一种比较重要的新能源,由于它的可再生性,已经获得很多国家的认可。为促进风电的发展,各国政府对其投入的资金也越来越多,但由于其所处自然环境的特殊性,使得其易出现各种形式的损伤。为了判断风机叶片是否损伤,损伤的位置、以及损伤的程度,需要使用各种结构健康监测(SHM)技术,对风机叶片的状态进行实时监测。在结构健康监测领域中,需要对服役结构进行模态参数识别,所以,获取结构完好和损伤状态的模态对结构真实状态的评估至关重要。风机叶片结构具有120度旋转对称性,是典型的循环对称结构。在风机叶片的设计阶段,一般假定叶片处于理想状态,然而,由于制造或建造误差、材料缺陷和结构损伤等原因,实际风机叶片总会与理想叶片之间存在一定的偏差(称之为失谐)。由于失谐的存在,导致风机叶片的循环对称性遭到破坏,从而变成失谐结构。通常,循环对称结构在发生微小失谐时,会出现明显的模态局部化现象。通过研究不同失谐类型、失谐程度对模态局部化的影响,找到局部模态的敏感区域,把这些区域作为重点部位进行监测,通过观察其模态局部化现象是否出现,以及模态局部化的程度来判断风机叶片是否发生损伤、损伤的程度甚至损伤发生的位置,从而对叶片的整体状态进行评估。首先,用ANSYS对风机叶片结构进行参数化建模,并对其进行模态分析,得到了结构的振型和频率,发现谐调风机叶片结构具有重频现象。同时,对结构前六阶振型所有节点在柱坐标系下各个方向的位移绝对值进行求和,分析了前六阶振型的位移成分,也提取了前六阶振型三个叶片在UY和UZ两个方向的位移幅值。其次,对风机叶片结构模态局部化现象的存在性进行了分析,并采用摄动理论对风机叶片结构模态局部化现象的产生机理进行了探讨。研究发现,摄动理论只是对模态局部化产生的机理做了定性分析,并不能达到定量分析的效果。本文在摄动理论的基础上,结合模态密集度、模态失谐度以及模态置信准则对模态局部化产生的机理做了定量分析。同时,采用MATLAB软件建立26自由度弹簧质点结构的计算模型,并根据其结构特点模拟了刚度失谐,也对该结构进行模态分析得到其振型和频率,并用谐调振型线性叠加法对失谐振型进行了重现。最后,通过改变材料密度、弹性模量和叶素旋转角度分别模拟了质量失谐、刚度失谐和几何失谐。同时,也通过对比四种不同的局部因子,得到改进后的局部因子对评价风机叶片模态局部化程度的适用性。通过改变失谐量的大小,模拟了不同失谐程度对风机叶片结构模态的影响,得到了前三阶振型的模态局部化现象随失谐程度的变化规律,并研究了不同阶次、不同失谐类型、不同失谐程度下,失谐振型中谐调振型成分的变化规律,同时也从叶尖到叶根部模拟了六个不同部位的质量失谐和刚度失谐,研究了风机叶片前三阶振型对不同失谐部位的敏感性。