海上風(fēng)機(jī)環(huán)境載荷與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析.pdf

1、隨著自然資源的日益消耗,世界各國(guó)正積極開(kāi)發(fā)可再生資源,風(fēng)力發(fā)電作為新型能源的杰出代表,受到了廣泛的國(guó)際關(guān)注。海上風(fēng)機(jī)由于其工作環(huán)境復(fù)雜,受到多種隨時(shí)間及空間變化的載荷作用,如風(fēng)、浪、流、海冰和地震等,在極端條件下還可能受到幾種極限載荷的聯(lián)合作用,所以對(duì)其靜、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都有著很高的要求。因此,如何合理的確定海上風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù),以及在此基礎(chǔ)上的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析和動(dòng)、靜態(tài)強(qiáng)度校核對(duì)保證海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性有著重要的理論意義及實(shí)用價(jià)值。

2、>　　因此,本文結(jié)合5MW海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)例,進(jìn)行了以下主要工作:
　　1.系統(tǒng)介紹了海上風(fēng)機(jī)所遭受的主要環(huán)境載荷,基于隨機(jī)理論的諧波合成法得到脈動(dòng)風(fēng)速及隨機(jī)的波面升高,并根據(jù)葉素—?jiǎng)恿坷碚摷癕orison方程分別得到動(dòng)態(tài)的風(fēng)載荷及波浪載荷。
　　2.根據(jù)海上風(fēng)機(jī)相關(guān)規(guī)范,研究了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)樁—土相互作用機(jī)理及其計(jì)算模型。
　　3.基于極值聯(lián)合概率分布理論,結(jié)合等效荷載效應(yīng)原理,對(duì)海上風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的選取方法進(jìn)行了新的

3、嘗試,并根據(jù)東海某近海風(fēng)電場(chǎng)的長(zhǎng)期環(huán)境實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)5MW風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行了推算。計(jì)算結(jié)果表明:新的方法較理想的反映了環(huán)境參數(shù)對(duì)海上風(fēng)機(jī)的聯(lián)合作用,并合理的降低了其設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　4.利用有限元分析軟件Ansys建立了海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模型,對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析,得到其自振特性,并在此基礎(chǔ)上對(duì)單獨(dú)載荷作用時(shí)及組合載荷作用時(shí)的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力分析,研究其在不同載荷及工況下的動(dòng)力響應(yīng)特性。
　　5.根據(jù)海上風(fēng)機(jī)相關(guān)規(guī)范,總結(jié)整