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简谈组合风波联合作用下海上风力机结构疲劳评估资料网

收藏本文 2024-03-25 点赞:32967 浏览:147354 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:在风、波载荷联合作用下,海上风力发电机结构由于疲劳破坏有着着安全隐患。本论文在风、波载荷浅析基础上,对单桩型基础的海上风力发电机结构的疲劳强度进行浅析。主要内容如下:1、探讨疲劳评估策略。主要包括疲劳的时域评估策略、频域评估策略和两种载荷联合作用下结构疲劳评估策略。2、风力机风载荷浅析计算。介绍了风湍流的模拟策略和风载荷的计算策略,并且采取动量-叶素论述和顺风向脉动风的准定常检测定得到风载荷的时域和频域形式。3、波浪载荷浅析计算。介绍了规则波和不规则波载荷的计算策略,并且采取波浪模拟法和谱浅析策略得到了波浪载荷的时域和频域形式。4、海上风力发电机疲劳评估计算实例。在风、波载荷浅析的基础上,分别计算风致结构疲劳损伤值和波浪致结构疲劳损伤值。考虑风波联合作用的影响,采取载荷叠加法计算结构的疲劳损伤值。选取特定的海况,采取等幅载荷法、组合谱法和直接公式法计算疲劳损伤值并且进行比较。5、随机振动的有限元浅析。介绍了随机振动论述,采取ABAQUS有限元软件对脉动风和随机波浪作用下塔架结构的响应进行了浅析,采取Dirpk策略对脉动风、波浪以及二者共同作用下结构的损伤值进行了计算。关键词:海上风力机论文疲劳评估论文组合载荷论文随机振动论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-10

    第1章 绪论10-15

    1.1 探讨背景和作用10-11

    1.2 探讨近况11-13

    1.2.1 风载荷及波浪载荷的计算11-12

    1.2.2 疲劳评估策略12-13

    1.3 有着的不足13-14

    1.4 本论文内容14-15

    第2章 疲劳评估策略15-25

    2.1 疲劳介绍15

    2.2 疲劳评估时域浅析策略15-18

    2.2.1 S-N 曲线论述15-16

    2.2.2 雨流计数法16-17

    2.2.3 平均应力修正17

    2.2.4 疲劳累积损伤17-18

    2.3 疲劳评估频域浅析策略18-21

    2.3.1 功率谱估计的基本策略18-19

    2.3.2 频域浅析策略19-21

    2.4 两种载荷作用下结构疲劳评估21-24

    2.4.1 载荷叠加法21

    2.4.2 等幅载荷法21-22

    2.4.3 组合谱法22-23

    2.4.5 直接公式法23-24

    2.5 本章小结24-25

    第3章 风力机风载荷浅析计算25-36

    3.1 风湍流的模拟25-27

    3.1.1 时域下风湍流的速度分量25-26

    3.1.2 风速谱26-27

    3.2 风载荷的计算27-32

    3.2.1 动量论述27-28

    3.2.2 叶素论述28-29

    3.2.3 动量-叶素论述29-30

    3.2.4 顺风向脉动风的准定常检测定30-32

    3.3 时域下风载荷计算32-33

    3.4 频域下风载荷的计算33-35

    3.5 本章小节35-36

    第4章 波浪载荷浅析计算36-47

    4.1 微幅波浪论述36

    4.2 规则波的波浪载荷36-37

    4.3 不规则波的波浪载荷37-44

    4.3.1 代表波法37-38

    4.3.2 概率计算法38

    4.3.3 波浪模拟法38-40

    4.3.4 谱浅析法40-44

    4.4 时域下不规则波浪载荷的计算44-45

    4.5 频域下波浪载荷计算45-46

    4.6 本章小结46-47

    第5章 海上风力机疲劳评估计算实例47-65

    5.1 概述47

    5.2 1.5 MW 海上风力发电机参数47

    5.3 风波要素47-49

    5.4 单位载荷作用下结构应力的确定49-51

    5.4.1 海上风力风机塔架结构有限元模型49

    5.4.2 疲劳校核位置的确定49-51

    5.5 S-N 曲线的选取51-53

    5.6 风致疲劳浅析结果53-56

    5.6.1 雨流计数及平均应力修正54-55

    5.6.2 疲劳损伤值的计算55-56

    5.7 波浪致疲劳浅析56-58

    5.7.1 应力分布56

    5.7.2 应力谱密度的确定56-57

    5.7.3 疲劳损伤的计算57-58

    5.8 风波联合作用下风力机结构疲劳损伤计算58-63

    5.8.1 载荷叠加法58-62

    5.8.2 其他策略以及损伤结果的比较62-63

    5.9 本章小结63-65

    第6章 随机振动有限元浅析65-75

    6.1 ABAQUS 随机响应浅析策略介绍65

    6.2 线性系统随机振动论述65-67

    6.2.1 频率响应法65-66

    6.2.2 单自由度结构的随机振动响应66

    6.2.3 多自由度结构的随机振动66-67

    6.3 风、波作用下风力机结构振动响应浅析67-73

    6.3.1 脉动风作用下风力机结构振动响应浅析67-70

    6.3.2 随机波浪作用下风力机结构振动响应浅析70-71

    6.3.3 风波联合作用下风力机结构振动响应浅析71-72

    6.3.4 随机振动响应的疲劳浅析72-73

    6.4 本章小结73-75

    结论75-77

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