單樁式海上風力機耦合模型建模方法研究.pdf

1、對于風力機支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計和研究，結(jié)構(gòu)的動力分析是重要的組成部分。結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析的基礎(chǔ)是建立合適的風力機模型，使之既能保證計算結(jié)果的準確性，又能適當控制模型的規(guī)模。
　　以NREL-5MW風機設(shè)計了海上風力機的單樁基礎(chǔ)，分析了利用有限元軟件ABAQUS進行結(jié)構(gòu)計算時風力機結(jié)構(gòu)建模的步驟和方法。推導了三種樁-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、動力響應(yīng)分析是有效的。采用分布彈簧模型，對支撐結(jié)構(gòu)進行了動力特性分析，結(jié)果表明：塔筒頂端的風機質(zhì)量及質(zhì)量慣性矩、由波浪產(chǎn)生的附連水質(zhì)量對結(jié)構(gòu)動力特性的影響很大，而結(jié)構(gòu)重力的影響較小。最后研究了風力機耦合模型的實現(xiàn)方法。風力機系統(tǒng)的耦合模型突出兩個方面：一、利用ABAQUS子程序DLOAD將風、浪、流等環(huán)境動載荷同時考慮；二、模型中考慮風、浪、流等動態(tài)載荷引起的風力機結(jié)構(gòu)位置變化，反過來也引起這些動態(tài)載荷變化，即考慮動態(tài)激勵與結(jié)構(gòu)響應(yīng)之間