風(fēng)浪作用下海上風(fēng)機(jī)單樁基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)與疲勞分析.pdf

1、海上風(fēng)機(jī)在工作期間，經(jīng)常遭受風(fēng)、浪等各種動(dòng)力荷載作用，對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性與疲勞損傷特性產(chǎn)生重要的影響，所以對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析與疲勞分析，可為風(fēng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。本文以NREL5MW單樁式海上風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，分析風(fēng)、浪作用下樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性與疲勞損傷特性。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　一、計(jì)算不同工況下作用在海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪與塔架結(jié)構(gòu)上的風(fēng)載荷。利用諧波疊加法進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)速的模擬，再進(jìn)一步計(jì)算塔架上的隨機(jī)風(fēng)荷載

2、，并應(yīng)用葉素動(dòng)量理論計(jì)算作用在風(fēng)輪上的隨機(jī)空氣動(dòng)力載荷。
　　二、計(jì)算不同工況下作用在海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的波浪載荷。利用線性波浪疊加法與Morison公式計(jì)算得到波浪力。
　　三、基于ABAQUS有限元分析軟件建立海上風(fēng)機(jī)單樁式支撐結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，并將已經(jīng)計(jì)算出的葉輪上的風(fēng)機(jī)載荷、塔架上的風(fēng)載荷與樁基上的波浪載荷加載到有限元模型上，進(jìn)行不同工況下的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得到風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的自振特