海上风电机组整体桁架式支撑结构动力特性与疲劳研究

被引量 : 0次 | 上传用户:cool_1944
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
进入二十一世纪以来,能源紧张与温室气体效应已经成为人们面临的两大主题。世界各国都在积极探索发展新型能源,特别是清洁可再生能源。因此,风能、太阳能等可再生能源已在世界范围内受到重视,尤其是近海风能就更是许多发达国家开发的重点。海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,使得近海风力发电技术成为近年来研究和应用的热点。发电成本是海上风电发展的瓶颈.研究表明,按照目前的技术水平和20年设计寿命计算,海上风电的发电成本约合人民币0.42元(或0.05美元)/kWh。而影响海上风电成本的主要因素是基础结构成本(包括制造、安装和维护1。目前,海上风电场的总投资中,基础结构占15~25%,而陆上风电场仅为5~10%。因此,发展低成本的海上风电基础结构是降低海上风电成本的一个主要途径。本文的研究工作包括如下几个方面:(1)在研究各种海上风电支撑结构的基础上,提出一种整体桁架式海上风电支撑结构。采用了风机与支撑结构整体计算的方法求得系统的固有频率,并利用有限元分析软件ANSYS建立水深为10m的整体桁架结构的力学模型,进行模态分析。得出固有频率值,以确定结构不会与风机的工作频率耦合发生共振。同时与当前海上风电场流行的支撑结构单柱式支撑结构进行比较。(2)采用风机运转载荷与环境载荷联合的方法对支撑结构进行强度分析。在此基础上研究了风机载荷、风、海浪、流和冰单独作用的情况下对整体桁架式与单柱式支撑结构不同动力作用,并作了比较。然后研究了极端工况和操作工况下支撑结构的动力分析,得出关键部位单元的位移和等效应力时程曲线。(3)利用Miner线性累积疲劳损伤算法以及雨流计数法理论,通过MATLAB编程估算了整体桁架式支撑结构的疲劳寿命。研究表明:整体桁架式支撑结构的强度利用率较单柱式结构有所提高。此外,整体桁架式结构具有环境载荷(不包括风机载荷)小,材料、制造和安装成本低的特点,而且还符合我国目前海洋工程的施工技术水平,可利用现有的海洋工程施工机具和装备进行海上安装。本论文提出整体桁架式海上风电机组支撑结构;同时提出了风机运行载荷与环境载荷耦合动力分析方法,突破了DNV规范仅采用环境组合进行动力分析的设计方法。
其他文献
本文在参考档案网站建设相关调查报告及比较研究国内外档案网站建设的实践和经验,就档案网站建设的功能定位和档案网站内容的构造问题展开论述。在理论上,为档案网站的建设提
介绍中煤集团煤制尿素产业发展的背景,结合国内尿素产业发展现状,论述了中煤集团在煤制尿素产业发展方面的思考以及在煤制尿素产业方面的初步实践情况,分析了中煤集团煤制尿素产
目的 根据生产需要进行固态发酵工艺的研究。方法 以发酵物中人参皂苷Rg1含量为评价发酵工艺的指标,采用L9(3^4)正交设计试验筛选较优的发酵工艺条件。结果 最佳发酵工艺条件为
<正>从成熟汽车市场发展来看,汽车市场发展可以分为起步期、快速发展期、普及期(普及初期-普及后期),饱和期。当千人汽车保有量超过每千人50辆以后,汽车市场就步入了普及期/
<正>当前,小学数学复习课普遍存在教师"强灌",课堂枯燥无味,效率低下现象,有些教师干脆把复习课当作练习课来上,复习课与练习课的课型分不清,这不符合学生的认知规律和年龄特
<正>在4月21日~4月29日举行的"第15界上海国际汽车工业展览会(Auto Shanghai 2013)"上,日本知名汽车零部件制造商爱信精机株式会社(以下简称爱信精机)携旗下众多产品惊艳亮相
分析了发展低碳农业的重要性,探讨了低碳农业的具体实现形式,提出了支持低碳农业发展的金融政策建议。结论表明,以国家财政和社会捐助为资金来源,建立支持低碳农业发展的风险
<正>三角函数是高考中的一大热点,其中三角函数图像更是三角函数中最重要的内容之一,有效利用三角函数图像是解决三角函数问题的关键,而三角函数图像变换问题一直是高中学生
小学数学复习课是把平时相对独立教学的知识,以再现、梳理、归纳等办法,引导学生相互联系起来,使之条理化、系统化,便于学生对所学知识再发现并把握其规律性.练习是数学复习