海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)若干問題研究.pdf

1、海上風(fēng)電的發(fā)展應(yīng)用給國民生產(chǎn)帶來了巨大的效益，一方面減少化石燃料的使用帶來的環(huán)境污染，另一方面人們對可再生清潔能源的開發(fā)促進(jìn)了人類的可持續(xù)發(fā)展，隨著該技術(shù)日趨成熟，我國也對此大力支持。但是該技術(shù)對于我國而言尚處于起步階段，一些關(guān)鍵問題的自主研發(fā)尚屬空白，并且無規(guī)范指導(dǎo)設(shè)計(jì)開發(fā)，對此國內(nèi)的技術(shù)人員積極響應(yīng)開展。本文應(yīng)用有限元軟件針對海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)建設(shè)過程中出現(xiàn)的兩個(gè)重要問題一不等厚鋼管對接焊接焊接缺陷對應(yīng)力集中系數(shù)(SCF)的影響及不

2、同形式灌漿連接段設(shè)計(jì)時(shí)的軸向承載力性能進(jìn)行模擬，主要研究內(nèi)容如下:
　　不等厚鋼管對接焊接焊接缺陷對應(yīng)力集中的影響模擬:
　　(1)確定不等厚鋼管對接焊接時(shí)引起應(yīng)力集中的力學(xué)本質(zhì)為剛度突變;
　　(2)選取兩種典型的對接焊接連接方式，當(dāng)其存在焊接缺陷時(shí)，焊接缺陷參數(shù)d、k對應(yīng)力集中系數(shù)的影響，結(jié)果表明兩種對齊方式對應(yīng)力集中系數(shù)影響復(fù)雜;
　　(3)對比存在相同焊接缺陷參數(shù)時(shí)，兩種對齊方式對應(yīng)力集中系數(shù)的影響，結(jié)果

3、表明壁厚中心對齊連接方式優(yōu)于壁厚內(nèi)壁對齊連接方式，且前者應(yīng)力集中系數(shù)至少降低約16％;
　　(4)分析兩種連接方式存在焊接缺陷時(shí)其缺陷區(qū)不同參數(shù)d、k以及對齊方式對相對側(cè)應(yīng)力集中系數(shù)的影響，結(jié)果表明焊接缺陷的存在對其相對應(yīng)的另一焊接端焊趾處的應(yīng)力集中現(xiàn)象會起到緩解釋放作用，且焊接缺陷相對側(cè)的應(yīng)力集中程度遠(yuǎn)小于焊接缺陷區(qū)的應(yīng)力集中程度;
　　灌漿連接段軸向承載力模擬:
　　(1)首先利用有限元分析軟件對接觸參數(shù)試計(jì)算，確

4、定參數(shù)取值，然后對四組模型進(jìn)行有限元計(jì)算并同時(shí)采用DNV規(guī)程對其承載力進(jìn)行計(jì)算;
　　(2)對單個(gè)模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，對比不同模型設(shè)計(jì)的承載力性能，并對比有限元計(jì)算承載力和DNV規(guī)程計(jì)算承載力，結(jié)果表明不同模型設(shè)計(jì)其應(yīng)力集中區(qū)大多集中在灌漿結(jié)石體的兩端且應(yīng)力集中程度不同，模型承載力性能與荷載值相關(guān)，綜合而言，第一組（灌漿空間長度相對較短但無剪力鍵）與第二組（灌漿空間長度相對較短但有剪力鍵）相比，第二組模型承載性能較優(yōu);第二組（灌