叶片是风力发电机组的关键部件,承担将风的动能转换为风力机转子旋转机械能的任务。叶片工作的安全可靠性和能量转换效率对整个风力机组有着十分重要的影响。随着风力发电机组装机容量的不断增大，叶片故障对风力机组安全运行构成很大威胁，所以对叶片进行状态监测非常重要。本文采用理论计算和实验研究相结合的方法，对风力机叶片损伤前后的振动特性变化进行研究分析，找到了叶片损伤与其振动特性变化的定量关系，并开发出了基于振动信号检测的风力机叶片损伤动态监测（原型）系统。首先，对风力机叶片损伤的方式、常见损伤类型、损伤机理进行分析，对风力机叶片状态检测的常用方法，进行了比较研究，提出了基于振动信号检测的叶片损伤动态监测方法。其次，以结构动力学基本方程为理论基础，将叶片看成是根部完全固定的悬臂梁结构，建立叶片运动的物理模型和数学模型。以15kW风力机叶片为例，在ANSYS有限元软件中建立叶片模型，对叶片在损伤前后情况下进行模态分析，得到前5阶固有频率和振型,比较损伤前后叶片动力特性的变化情况，并且计算出损伤前后的一阶模态应变能的变化值，得出损伤前后单元模态应变能改变率的变化规律，获得诊断叶片损伤位置与损伤程度的定量指标。最后，以1.25米风力机叶片为试验对象，建立风力机叶片损伤监测振动测试实验台，构建相应的信号采集系统。同时，基于LabVIEW软件平台，开发了风力机叶片损伤动态监测系统，并与江苏东华测量系统进行了比较研究。实验研究结果表明，本文开发的叶片损伤动态监测系统检测结果准确，性能可靠。