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风能作为一种清洁的可再生能源,在能源供应上承担的份额呈现上升趋势。为了获得更高的效率和降载,风电机组风轮直径不断加长。而作为风电机组核心部件之一的风电叶片,是风电机组主要载荷的承载部件,其运行的安全性和稳定性直接影响风电机组的效率和经济效应。因此,其制造质量的优劣备受关注。针对风电叶片全尺寸结构的地面动静载试验中采用应变片测量应变时,不仅接线多、接线复杂、连接电缆重,而且疲劳试验中不耐雨水容易脱胶等问题,采用光纤光栅传感器(Fiber Bragg Grating,FBG)克服应变片上述缺点,研发专用的测试系统,用于风电叶片疲劳试验,本论文涉及如下主要研究内容:(1)分析风电叶片动静载性能试验要求,综述了FBG传感器应用现状;基于测试要求和FBG特点,确定基于FBG传感器的风电叶片监测系统总体方案,并设计各模块的功能。(2)研究FBG应变传感器的封装方法,设计一种面向风电叶片疲劳测试的FBG应变传感器,研究采用玻璃纤维增强复合材料预浸料热压封装工艺,制作样本并对其传感性能进行测试。(3)研发基于FBG传感器的风电叶片疲劳测试软件系统,运用MFC进行测试系统的界面设计,采用C++语言编写软件功能模块,包括:传感器布设、数据采集、数据分析和数据库管理四大模块。(4)研究各子功能模块间的数据传输方法以及用于简化程序运算的MATLAB函数的混合调用方法;利用MYSQL创建测试系统数据库,对风电叶片疲劳测试试验的传感器布设、采集和分析的数据进行归类存储和管理。(5)基于所研发的风电叶片疲劳测试软件系统,搭建基于FBG传感器的风电叶片疲劳测试硬件系统,开展现场试验调试,试验包括:叶片疲劳挥舞试验和疲劳摆振试验,测试系统与FBG解调仪之间的通信,对全尺寸风电叶片的应变信号实时采集,并借助所编写的数据分析模块对疲劳试验数据进行处理,验证测试系统的有效性。