為研究風(fēng)載荷對(duì)地震發(fā)生時(shí)桁架式海上風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響,以NREL 5 MW海上風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象,建立桁架式風(fēng)力機(jī)有限元模型,采用p-y曲線描述柔性海底土壤與樁基間的相互作用。基于SMOOTH湍流風(fēng)譜模型求解風(fēng)載荷,并計(jì)算正常運(yùn)行、停機(jī)及緊急停機(jī)工況下風(fēng)力機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。結(jié)果表明:風(fēng)載荷對(duì)風(fēng)力機(jī)支撐結(jié)構(gòu)影響十分顯著,且不同運(yùn)行工況的支撐結(jié)構(gòu)響應(yīng)特性有較大差異。地震的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致局部剪應(yīng)力及應(yīng)變能波動(dòng)頻率和幅值激增,采用緊急停機(jī)的方式可有效削弱風(fēng)-地震聯(lián)合作用對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片及支撐結(jié)構(gòu)的影響。地震發(fā)生后的60 s,支撐結(jié)構(gòu)局部剪應(yīng)力峰值下降7.7%,平均值下降87.5%,集中于風(fēng)力機(jī)塔架與桁架結(jié)構(gòu)銜接處的應(yīng)變能峰值下降14.6%。 

【文章來源】：動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2020,40(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

風(fēng)力機(jī)支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)變能云圖

采用平均風(fēng)速為11.4 m/s的湍流風(fēng)為風(fēng)載荷,通過TurbSim模擬風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行環(huán)境。風(fēng)場計(jì)算時(shí)在z與y方向設(shè)置11個(gè)網(wǎng)格點(diǎn),如圖1所示。通過SMOOTH湍流風(fēng)譜模型對(duì)功率譜進(jìn)行快速逆傅里葉變換,從而得到時(shí)域風(fēng)速波動(dòng)。SMOOTH湍流風(fēng)譜使用輪轂高度與風(fēng)速來定義功率譜密度[21]:

風(fēng)力機(jī)輪轂處風(fēng)速變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3137545