检索结果-南通市图书馆

工程力学 2024年

作者：王立忠滕龙王立林洪义国振李玲玲浙江大学海洋学院浙江省海洋岩土工程与材料重点实验室浙江大学建筑工程学院

风力发电的大型化进程正从陆地转向近海、深远海发展，并伴随着风机基础构型由陆上浅基础、海上固定式基础，向海上漂浮式基础演化。本文基于Kane动力学理论系统地推导了陆上浅基础风机、海上单桩、导管架基础风机和漂浮式半潜、单立柱... 详细信息

风力发电的大型化进程正从陆地转向近海、深远海发展，并伴随着风机基础构型由陆上浅基础、海上固定式基础，向海上漂浮式基础演化。本文基于Kane动力学理论系统地推导了陆上浅基础风机、海上单桩、导管架基础风机和漂浮式半潜、单立柱、张力腿基础风机的刚-柔耦合动力学方程，并提出了基于风电基础构型SR模型（Sway-rocking model）的风机动力学方程统一表达形式。基于以上方程，本文开发了风机一体化设计分析软件Zwind，其采用龙格库塔及亚当斯预测-校正法实时更新、传递基础运动和基础受力，以实现风机子系统和基础子系统的耦合求解。与商业软件Bladed相比，Zwind软件在功率、模态、稳态和动态响应方面精度相当。本文采用NREL 5MW风机探究了基础构型（浅基础、导管架基础、单桩基础、半潜基础、单立柱基础及张力腿基础）对塔底弯矩、传动轴扭矩和叶根弯矩的影响。结果表明：基础构型对塔底弯矩影响显著，而对传动轴扭矩和叶根弯矩影响减弱；基础构型的转动阻抗由强到弱依次为浅基础、张力腿基础、单桩基础、导管架基础、半潜基础和单立柱基础；当外部荷载一致时，基础构型的转动阻抗越小，塔底弯矩越大。

关键词：大型海上风机风电基础构型多体动力学 SR模型 Zwind软件基础阻抗

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