海上風(fēng)機在變化多端的風(fēng)和浪流的聯(lián)合作用下工作,對支撐結(jié)構(gòu)在各種工況下的動力響應(yīng)研究顯得很有必要。對支撐結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析涵蓋了風(fēng)浪流組合方式、陸上風(fēng)機支撐結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析、波浪對固定單樁的載荷計算、風(fēng)機運行載荷計算及樁—土關(guān)系即樁的固定方式等等。從目前海上風(fēng)機結(jié)構(gòu)設(shè)計和研究的現(xiàn)狀來看,大多數(shù)學(xué)者都是通過仿真軟件把風(fēng)機支撐結(jié)構(gòu)和葉片放在一起,建立了有限元模型,通過先預(yù)算載荷然后加載的方式進(jìn)行。而本文簡化結(jié)構(gòu)模型,將單獨對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力響應(yīng)分析;突出了耦合模型,考慮了真實發(fā)生的激勵和響應(yīng)之間的耦合關(guān)系,從風(fēng)機載荷入手找到形成耦合的關(guān)鍵點,并最終依靠ABAQUS用戶子程序在ABAQUS軟件環(huán)境中建立耦合模型。除此之外,樁—土關(guān)系的模擬也是本文要重點介紹的,借鑒了美國海洋石油行業(yè)規(guī)范（API）中的p-y曲線。計算風(fēng)機運行載荷的過程中也用到了在風(fēng)機設(shè)計界最著名和廣泛的動量—葉素理論,即利用該理論來編寫FORTRAN版的載荷子例行程序完成模型的耦合。 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

駁船式風(fēng)機平臺

海 交 通大 學(xué) 碩士 學(xué) 位論 文 水 浮 式 風(fēng)電 開 發(fā) 中 關(guān)鍵 環(huán) 節(jié) 的 浮式 風(fēng) 機 平臺 技 術(shù) 正 需要 快 速 的跟 進(jìn) 。 借 鑒開 采 平 臺成 熟 技 術(shù) 來設(shè) 計 浮 式 風(fēng)電 平 臺 顯然 是 一 條 捷徑 。 根 據(jù)歐 洲 海 上 風(fēng)布 及 發(fā) 展趨 勢 分 析 ，淺 海 區(qū) 域 風(fēng)力 發(fā) 電 場的 發(fā) 展 已 經(jīng)不 能 滿 足風(fēng) 能 發(fā) 展 的上 風(fēng)電 場 將從 30 ～ 50 m 的淺 海區(qū) 域 向 5 0～ 2 00 m 的深 海區(qū) 域發(fā) 展 ，屆 時全 資 源 利 用率 將 有 更 大幅 度 的 提 高， 供 電 能力 也 將 迅 速提 高 ， 以滿 足 更 大 范需 求 。 深海 浮 式風(fēng) 機 平臺 的 形式 ：

圖 6 混 合 式 風(fēng)機 平臺 [4 ] Fi g. 6 C om p l ex s t yl e wi nd t u rb i n e pl at fo r m [ 4] 如圖 6 所 示該 平 臺 由 NR EL 設(shè)計 ， 半 潛 式主 浮 體 結(jié) 構(gòu)， 系 泊 為張 力 腿 式 ,并 采 用 重力 式錨 固 定, 主 要 尺寸 如 圖 中 標(biāo)出 。 半潛 式浮 體 設(shè) 計 好處 是 把 大部 分 結(jié) 構(gòu) 放在 水 線 面以 下 ， 這樣 一 來 可 以把 結(jié) 構(gòu) 所 受的 波 浪 力載 荷 減 到 很小 。 而 采用 張 力 腿 式系 泊 除 了張 力 腿 式錨 泊 本 身 在可 以 有 效 控制 垂 蕩 運動 之 外 還 考慮 到 風(fēng) 電場 中 風(fēng) 機 布置 的 密 集性 。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海上風(fēng)力發(fā)電單立柱支撐結(jié)構(gòu)擬靜力分析[J]. 孟珣,侯金林,于春潔,黃維平,李華軍.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[2]淺談樁-土水平作用模型及土彈簧剛度確定[J]. 嚴(yán)利輝.  廣東科技. 2009(24)
[3]風(fēng)場長期觀測與數(shù)據(jù)分析[J]. 閻啟,謝強,李杰.  建筑科學(xué)與工程學(xué)報. 2009(01)
[4]飽和軟粘土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的歸一化性質(zhì)分析[J]. 羅曉輝.  武漢城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報. 1997(02)

碩士論文
[1]近海風(fēng)電機組單樁式支撐結(jié)構(gòu)疲勞分析[D]. 莫繼華.上海交通大學(xué) 2011
[2]水平軸風(fēng)機空氣動力學(xué)性能的時域仿真研究[D]. 李勇剛.上海交通大學(xué) 2011
[3]水平軸風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究[D]. 尹景勛.華北電力大學(xué)（北京） 2009



本文編號：3616108