基于原型觀測的海上風電結(jié)構(gòu)振源和橫風向振動研究.pdf

1、近年來我國的海上風電事業(yè)得到了快速的發(fā)展，海上風機的裝機容量以及規(guī)模也日趨增大，但隨之而來的風電結(jié)構(gòu)的安全振動問題也顯得日漸明顯，找出引起振動的振源亦是關(guān)鍵所在。海上風機結(jié)構(gòu)處于風、浪、流等復雜的環(huán)境荷載之中，而我們對海上風機結(jié)構(gòu)振動特性研究尚有缺乏，這使得找出風機振動的振源預防振動破壞的發(fā)生顯得尤為重要。同時，橫向風荷載所可能引起的渦激共振對海上風機的安全也存在著巨大隱患，風機破壞的工程事故也時有發(fā)生。因此，對海上風機結(jié)構(gòu)進行安全振動

2、評估顯得十分有必要。找出引起風機結(jié)構(gòu)振動的振源，分析橫風向荷載，預防風機發(fā)生渦激共振對于工程的安全振動評估具有重要的研究意義，同時也對風機結(jié)構(gòu)的安全設計具有重要的指導意義和參考價值。
　　課題對于海上風電結(jié)構(gòu)進行實測研究，運用振動信號處理技術(shù)對海上風機在不同風速、不同轉(zhuǎn)速以及不同負荷下的多組實測振動數(shù)據(jù)進行處理分析，找出振動規(guī)律，并進一步分析出風機結(jié)構(gòu)振動的振源。運用數(shù)值模擬對海上風機在橫風向力作用下的振動特性進行分析，并對海上風

3、機的安全振動進行評估。主要研究內(nèi)容和成果如下：
　?。?）運用信號處理軟件，對變轉(zhuǎn)速工況和變負荷工況下的實測振動數(shù)據(jù)信號進行處理，分析不同測點不同方向上的振動位移響應情況，找出結(jié)構(gòu)振動的規(guī)律。
　　（2）運用 EMD經(jīng)驗模態(tài)分解法對實測振動加速度信號進行分解，找出各階信號的主頻范圍，并與理論計算的結(jié)構(gòu)頻率進行對比，研究結(jié)構(gòu)振動的振源，并對引起結(jié)構(gòu)順風向和橫風向結(jié)構(gòu)振動的振源進行了分析。
　　（3）建立海上風機的有限元模