原文传递
海上风电浮式基础结构设计及整体强度分析
| 论文题名： | 海上风电浮式基础结构设计及整体强度分析 |
| 关键词： | 海上风电;浮式基础;结构设计;有限元模型;SESAM/HydroD模块 |
| 摘要： | 近年来,随着国家新能源战略的提出,海上风电技术发展迅猛。适应近海风力发电需求的浮式基础一经提出,便得到世界各国的重视而投入大量人力和物力展开研究。浮式基础结构存在的技术问题十分复杂,包括结构计算建模、载荷计算、结构强度及耐久性分析等,目前缺乏有效的计算方法。本文基于半潜式浮式基础的选型,进行结构设计,研究建模和结构强度计算方法,对于推动我国近海风电浮式基础技术的进步,提升浮式基础结构分析方法理论与技术水平,促进我国风电浮式基础结构的应用,具有重要理论与工程意义。 本文对目前国内外海上风电浮式基础的研究进展进行了概述,并对波浪载荷、流载荷、风载荷及空气动力载荷计算的理论进行了介绍。参考美国可再生能源实验室提供的5MW水平轴风机的基本资料,根据DNV规范,采用载荷与抗力分项系数设计法对半潜式风电浮式基础立柱板厚和骨材截面模数进行了设计。 SESAM是专业的海洋结构物强度和水动力分析软件,适合用于设计和分析各种海洋结构物。本文利用SASAM/GeniE模块,根据工程实际情况妥善地模拟了立柱、压水板、塔架、机舱和叶片,建立了风电浮式基础整体有限元模型。计算了风机运转过程中不同风速下叶片上的变桨空气动力载荷。针对120m水深的海域,在SESAM/HydroD模块中,采用复合水动力模型,计算浮式风电系统波浪载荷以及运动响应的传递函数和响应谱。考虑浮式基础所承受的所有载荷,分析浮式基础整体结构强度,并根据规范进行校核,同时在SESAM/Stofat模块中采用谱分析方法对浮式基础高应力区域进行了疲劳分析,结果显示浮式基础整体结构强度与疲劳强度均满足要求。 |
| 作者： | 陶海成 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 唐友刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
