【摘 要】
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目前我国能源紧缺,传统化石燃料燃烧带来严峻的环境污染,迫切需要开发储能丰富、可再生的清洁能源。本课题基于我国的能源现状,设计了一种适合于我国波浪能利用的振荡浮体式
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目前我国能源紧缺,传统化石燃料燃烧带来严峻的环境污染,迫切需要开发储能丰富、可再生的清洁能源。本课题基于我国的能源现状,设计了一种适合于我国波浪能利用的振荡浮体式并联海浪发电装置,该装置具有三维的自由度,能够吸收各个方向上的海浪能,提高了海浪能的转换效率和发电功率。本文对该海浪发电装置分析和研究。首先,介绍了当前国内外海浪能发电装置的研究现状。基于海浪发电装置的工作原理对其进行分类,详细介绍了各类发电装置的工作原理及关键技术点,并总结了它们之间存在的不足之处。在此基础上,提出一种适合于利用我国海浪能的新型振荡浮体式海浪发电装置。针对海浪发电装置的实际工作需要,利用并联机构GF集型综合理论,设计出构型为1PU-6UPS的并联机构。利用线性微幅波理论,基于F-K假定法求解作用于浮体上的波浪载荷,建立浮体在海浪作用下的动力学响应模型,分析求解了不同波高和不同周期下浮体的垂荡运动和摆动响应。然后建立海浪发电装置的运动学和动力学模型,求解出六条并联液压缸的长度变化曲线,及液压缸的受力曲线。运用模糊数学理论,建立海浪发电装置单条支链和整机的运动精度模糊可靠性计算模型,求解出海浪发电装置的运动精度模糊可靠性。在海浪发电装置运动学分析的基础上,推导出发电装置的功率计算公式。最后利用有限元分析法,对发电装置的关键部件和整机进行模态分析,得出各阶模态和振型。
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