單樁式海上風(fēng)力機(jī)耦合模型建模方法研究.pdf

1、對(duì)于風(fēng)力機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析是重要的組成部分。結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析的基礎(chǔ)是建立合適的風(fēng)力機(jī)模型，使之既能保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，又能適當(dāng)控制模型的規(guī)模。
　　以NREL-5MW風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)了海上風(fēng)力機(jī)的單樁基礎(chǔ)，分析了利用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)建模的步驟和方法。推導(dǎo)了三種樁-土相互作用簡化模型—分布彈簧模型、底端剛性固定模型及耦合彈簧模型，并且與仿真模型作比較，通過結(jié)構(gòu)模態(tài)分析表明：簡化模型用于結(jié)構(gòu)

2、動(dòng)力響應(yīng)分析是有效的。采用分布彈簧模型，對(duì)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力特性分析，結(jié)果表明：塔筒頂端的風(fēng)機(jī)質(zhì)量及質(zhì)量慣性矩、由波浪產(chǎn)生的附連水質(zhì)量對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響很大，而結(jié)構(gòu)重力的影響較小。最后研究了風(fēng)力機(jī)耦合模型的實(shí)現(xiàn)方法。風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的耦合模型突出兩個(gè)方面：一、利用ABAQUS子程序DLOAD將風(fēng)、浪、流等環(huán)境動(dòng)載荷同時(shí)考慮；二、模型中考慮風(fēng)、浪、流等動(dòng)態(tài)載荷引起的風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)位置變化，反過來也引起這些動(dòng)態(tài)載荷變化，即考慮動(dòng)態(tài)激勵(lì)與結(jié)構(gòu)響應(yīng)之間