机械工程学报

作者：姚帅, 戴巨川, 吕伟荣

单位：1. 湖南科技大学机电工程学院 湘潭 411201;2. 湖南科技大学土木工程学院 湘潭 411201

关键词：频率法,风电机组,混凝土-钢混合塔筒,体外预应力拉索,基频,刚性耦合；

基金：国家自然科学基金资助项目(52075164)。

针对风电机组混合塔筒体外预应力拉索无约束构造及存在转向装置引发的索力检测精度不足问题，提出一种基于局部刚性耦合的检测技术，以提高索力检测精度。通过设计局部刚性耦合装置，利用索箍结合灌注的环氧树脂，有效改善频率法测试条件。基于欧拉梁振动理论，建立考虑局部刚性耦合装置和转向装置影响的拉索简化动力学模型，推导自振频率方程，并通过数值模拟验证模型的有效性。研究表明，拉索频率受转向装置的影响而表现为两段索频率的叠加，当转向装置支撑刚度大于1.5×107 N/m时，索的频率叠加效应可忽略，模型可简化为两段简支拉索形式。现场试验采用加速度传感器采集拉索振动信号，结合简化模型计算索力，实测结果与理论值误差控制在1.03%以内，满足测试精度要求。研究验证了局部刚性耦合装置可有效提升检测精度，提出的简化动力学模型为混合塔筒拉索索力检测提供了实用技术方案。

来源：2026年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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