發(fā)布時間：2021-11-07 10:31

　　基于開源軟件FAST和Wolf土-構(gòu)耦合方法,建立Wind PACT 1.5 MW風(fēng)力機地震動力學(xué)仿真模型,根據(jù)三種不同的土質(zhì)和三種地震強度,共設(shè)計了九種地面加速度譜模擬地震運動。通過分析不同工況下風(fēng)力機的結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng),發(fā)現(xiàn)地震對風(fēng)力機葉片的影響可以忽略不計,葉片主要受氣動載荷的影響。隨著地震強度的逐漸增大,塔頂位移和塔基彎矩均在不斷增大。在相同的地震強度下,不同土質(zhì)時塔頂位移和塔基彎矩存在較大差異,尤其是塔頂側(cè)向位移和塔基俯仰力矩。塔架彎矩與塔架高度線性相關(guān),并隨著塔架的高度的增加而降低,塔基處彎矩和剪切力最大。地震強度為八度時,相比無地震工況,軟土、硬黏土和巖土地質(zhì)風(fēng)力機塔頂側(cè)向位移分別增大475%,359%和335%。且由于軟土阻尼最小,能量耗散小,所以地震后塔架響應(yīng)降低速率最慢,軟土地基上風(fēng)力機必須考慮地震載荷。 

【文章來源】：振動與沖擊. 2018,37(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

實際加速度時域變化Fig．4Initialandmatchedaccelerationsintime-domain

uhub)2］5/6(4)Sv，w(f)=2σ2L/uhub［1+189(fL/uhub)2］［1+71(fL/uhub)2］11/6(5)式中:Su(f)為來流方向分量功率譜密度，水平另一方向及垂直方向分量功率譜密度相等，為Sv，w(f);f為頻率;L為Monin-Obukhov長度，其值表示浮力對湍流的影響大小;uhub為輪轂點參考風(fēng)速;σ2為標準差，其值等于湍流強度與平均風(fēng)速的比。通過TurbSim生成所需的風(fēng)場數(shù)據(jù)，輪轂高度處的風(fēng)速時域變化曲線如圖6所示。圖6風(fēng)力機輪轂高度處風(fēng)速變化Fig．6Variationofwindspeedathubheightforthetestedwindturbine3結(jié)果與分析3．1有效性驗證為驗證計算結(jié)果的有效性，將本文計算結(jié)果與風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)專業(yè)仿真軟件GHBladed的結(jié)果進行對比，在正常運行工況下加入地震載荷，機艙水平方向加速度時域動態(tài)響應(yīng)如圖7所示。圖7地震工況機艙水平方向加速度動態(tài)響應(yīng)對比Fig．7Comparisonofthedynamicresponsefornacelleaccelerationonseismiccondition462振動與沖擊2018年第37卷

齲?渲當(dāng)硎靖×Χ醞牧韉?影響大小;uhub為輪轂點參考風(fēng)速;σ2為標準差，其值等于湍流強度與平均風(fēng)速的比。通過TurbSim生成所需的風(fēng)場數(shù)據(jù)，輪轂高度處的風(fēng)速時域變化曲線如圖6所示。圖6風(fēng)力機輪轂高度處風(fēng)速變化Fig．6Variationofwindspeedathubheightforthetestedwindturbine3結(jié)果與分析3．1有效性驗證為驗證計算結(jié)果的有效性，將本文計算結(jié)果與風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)專業(yè)仿真軟件GHBladed的結(jié)果進行對比，在正常運行工況下加入地震載荷，機艙水平方向加速度時域動態(tài)響應(yīng)如圖7所示。圖7地震工況機艙水平方向加速度動態(tài)響應(yīng)對比Fig．7Comparisonofthedynamicresponsefornacelleaccelerationonseismiccondition462振動與沖擊2018年第37卷

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3481695