由于風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境復(fù)雜,且不考慮舒適度等因素,在環(huán)境荷載激勵(lì)下結(jié)構(gòu)振動(dòng)明顯,可靠性問(wèn)題尤為突出。本文以不同環(huán)境荷載激勵(lì)下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的損傷評(píng)估為研究背景,通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究,圍繞風(fēng)荷載的非高斯性對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)極值可靠性和疲勞損傷的影響以及近遠(yuǎn)場(chǎng)地震作用下結(jié)構(gòu)抗震性能的評(píng)估開(kāi)展研究。主要研究?jī)?nèi)容及成果結(jié)論如下:（1）基于風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)氣象塔實(shí)測(cè)風(fēng)速資料,分析來(lái)流風(fēng)場(chǎng)的非高斯特性。根據(jù)非高斯穿越過(guò)程,通過(guò)傅里葉譜方法生成風(fēng)機(jī)硬化、軟化和高斯風(fēng)場(chǎng),討論風(fēng)荷載的非高斯性對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)控制截面動(dòng)力響應(yīng)和極值可靠性的影響。在考慮葉片與來(lái)流間的氣彈效應(yīng)以及葉片與塔身相互作用的條件下,根據(jù)多體動(dòng)力有限元,計(jì)算風(fēng)機(jī)控制截面的應(yīng)力響應(yīng),并對(duì)應(yīng)力響應(yīng)的時(shí)域和頻域特性進(jìn)行分析。著重比較三種不同概率特性風(fēng)荷載作用下風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行和停機(jī)狀態(tài)下的短期極值,并對(duì)不同重現(xiàn)期的長(zhǎng)期極值和失效概率進(jìn)行估計(jì)。結(jié)果表明,不同概率特性風(fēng)荷載作用下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的時(shí)域前三階特征值和頻域帶寬系數(shù)的均值均近似相等。風(fēng)荷載的非高斯性對(duì)重現(xiàn)期10年、20年和50年的極值響應(yīng)均有較大影響,風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)不同使用年限的失效概率變化顯著,在極值可靠性... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究意義
    1.3 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)荷載評(píng)估
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)極值失效的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞失效的研究現(xiàn)狀
        1.4.3 近遠(yuǎn)場(chǎng)地震作用下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.5 研究思路和主要內(nèi)容
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 非高斯風(fēng)荷載作用下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)極值響應(yīng)估計(jì)
    2.1 來(lái)流風(fēng)場(chǎng)的時(shí)域特性
        2.1.1 非高斯性特性
        2.1.2 來(lái)流風(fēng)場(chǎng)的非高斯性
    2.2 非高斯風(fēng)場(chǎng)模擬
        2.2.1 高斯風(fēng)場(chǎng)模擬
        2.2.2 非高斯穿越過(guò)程
        2.2.3 非高斯風(fēng)場(chǎng)模擬
        2.2.4 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)正常風(fēng)速和極值風(fēng)速模擬
    2.3 風(fēng)荷載作用下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析
        2.3.1 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)模型建立
        2.3.2 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算
    2.4 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)極值響應(yīng)估計(jì)
        2.4.1 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)短期極值估計(jì)
        2.4.2 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期極值估計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 非高斯風(fēng)荷載對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞損傷的影響
    3.1 疲勞損傷基本理論
    3.2 考慮荷載不確定性的裂紋形成壽命
    3.3 考慮S-N曲線(xiàn)參數(shù)不確定性的裂紋形成壽命
    3.4 風(fēng)機(jī)塔基連接處裂紋擴(kuò)展壽命評(píng)估
    3.5 本章小結(jié)
4 全風(fēng)向非高斯來(lái)流作用下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命評(píng)估
    4.1 來(lái)流風(fēng)場(chǎng)的偏斜橢圓模型
        4.1.1 簡(jiǎn)化高斯模型
        4.1.2 偏斜橢圓模型
        4.1.3 平均風(fēng)速超越率和風(fēng)向概率密度
        4.1.4 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
    4.2 來(lái)流風(fēng)場(chǎng)的簡(jiǎn)化計(jì)算
    4.3 考慮來(lái)流風(fēng)向影響的裂紋形成壽命評(píng)估
        4.3.1 考慮荷載不確定性的裂紋形成壽命
        4.3.2 考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性的裂紋形成壽命
    4.4 考慮來(lái)流風(fēng)向影響的裂紋擴(kuò)展壽命評(píng)估
    4.5 本章小結(jié)
5 長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>    5.2 試驗(yàn)設(shè)備及儀器
    5.3 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)
    5.4 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.4.1 測(cè)點(diǎn)及傳感器布置
        5.4.2 試驗(yàn)加載工況與步驟
    5.5 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
6 近斷層地震動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響
    6.1 典型地震動(dòng)頻譜特性分析
    6.2 近斷層地震動(dòng)特性分析
    6.3 近斷層地震動(dòng)特性參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 對(duì)未來(lái)工作的展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]海上風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)抗船撞及抗震性能研究[D]. 郝二通.大連理工大學(xué) 2016
[2]海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析與動(dòng)態(tài)參數(shù)識(shí)別研究[D]. 董霄峰.天津大學(xué) 2014
[3]近斷層地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的影響研究[D]. 李明.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2010



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