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文檔簡介
1、風(fēng)能作為一種廉價的可再生能源,是新能源領(lǐng)域中世界各國大規(guī)模開發(fā)利用的能源之一。海上風(fēng)電因?yàn)榫哂性S多陸上風(fēng)電無法比擬的優(yōu)點(diǎn),同時具有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿?,逐漸成為各國發(fā)展的新方向。海上風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)在空氣動力載荷與水動力載荷的聯(lián)合作用下,在整個設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)交變應(yīng)力作用的循環(huán)次數(shù)非常高,極易發(fā)生疲勞破壞。所以,十分有必要深入研究海上風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的疲勞問題。
本文以海上某風(fēng)場的張力腿式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)為研究對象,在空氣動力載荷和水動力載荷的聯(lián)
2、合作用下,根據(jù)S-N曲線和線性疲勞累積損傷理論,對風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了疲勞壽命分析。本文主要研究內(nèi)容及相關(guān)結(jié)論如下:
(1)考慮風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部件與控制系統(tǒng)之間的耦合效應(yīng),建立海上張力腿式風(fēng)機(jī)多體動力學(xué)有限元模型,同時考慮空氣動力載荷和水動力載荷的耦合作用,首先對風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力特性分析,其次對風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行正常發(fā)電工況及停機(jī)工況下的動力響應(yīng)分析。結(jié)果表明:風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的一階固有頻率有效避開了風(fēng)輪激勵頻率,不會發(fā)生共振;相比于
3、風(fēng)載荷,波浪載荷是風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)動的主要控制載荷;張力腿式風(fēng)機(jī)在選定的各種工況下的運(yùn)動都在合理的范圍內(nèi),并且在選定的六種正常發(fā)電工況下均可以保持穩(wěn)定發(fā)電狀態(tài)。
?。?)采用DNV/SESAM軟件建立張力腿式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)有限元模型,將風(fēng)載荷、空氣動力載荷和波浪載荷施加到結(jié)構(gòu)有限元模型上,對風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行總體強(qiáng)度分析,并根據(jù) ABS規(guī)范進(jìn)行強(qiáng)度校核,確定疲勞分析的熱點(diǎn)區(qū)域。計(jì)算結(jié)果表明:張力腿式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)總體強(qiáng)度滿足規(guī)范要求,高應(yīng)力
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