海上风机拖航过程动力学仿真

发布时间：2019-02-14 22:22

【摘要】：海上风电是未来风电能源发展的重要方向,近年来发展很快,而作为整个海上风电项目中成本高且技术复杂部分的海上风电安装,各国也都在不断的探索,先后开发了多种型号的安装船。海上风电的安装方式主要采用分体安装和整体安装两种方式,其中整体安装是更高效的安装方式。因拖航过程驳船受波浪影响会发生摇荡运动,为了保证拖航过程中风机和风机吊装系统的安全,以及确定拖航过程海况条件,对驳船、风机以及吊装系统的动力学仿真是非常必要的。本文以大连理工大学工程机械研究所开发的海上风机整体吊装系统为研究对象,以ADAMS动力学仿真软件作为平台,结合ANSYS有限元分析软件,建立该风机整体吊装系统多体动力学刚柔耦合模型,把船舶在波浪作用下发生的横摇和纵摇运动作为仿真的驱动,研究其拖航过程的动力学行为,为吊装系统结构设计和拖航海况条件确定奠定基础。不同海况条件仿真结果表明：1.在吊装系统的主结构上添加风机的颈部抱环对于减小风机随驳船摇荡的摆动,减小风机和吊装系统结构的受力,保证拖航的安全是非常必要的；2.为保证风机和吊装系统结构在拖航过程的安全,拖航过程应在1级浪及以下海况进行；3.根据仿真结果对吊装系统部分结构提出了修改意见。本文通过对海上风机整体吊装系统拖航过程的仿真研究,其结果可以作为确定使用该系统进行风机拖航海况的指导和吊装系统设计、改进的参考。
[Abstract]:Offshore wind power is an important direction of wind power energy development in the future. In recent years, the offshore wind power installation, as a high cost and complicated part of the offshore wind power project, has been continuously explored by all countries. Has developed a variety of models of installation ship. The installation of offshore wind power is mainly divided into two ways, one is integrated installation and the other is more efficient installation. In order to ensure the safety of blower and blower hoisting system during towing, and to determine the sea conditions during towing, the barge is subjected to rocking motion due to the effect of wave on the barge during towing, so as to ensure the safety of blower and blower hoisting system during towing, The dynamic simulation of fan and hoisting system is very necessary. In this paper, the whole hoisting system of offshore fan developed by the Institute of Construction Machinery of Dalian University of Technology is taken as the research object, the ADAMS dynamic simulation software is taken as the platform, and the ANSYS finite element analysis software is combined. The multi-body dynamic rigid-flexible coupling model of the blower integral hoisting system is established. The rolling and pitching motion of the ship under the action of waves is taken as the driving force of the simulation, and the dynamic behavior of the towing process is studied. It lays a foundation for the structural design of hoisting system and the determination of sea conditions. The simulation results of different sea conditions show that: 1. Adding the neck ring of fan to the main structure of hoisting system is very necessary to reduce the swing of fan with barge, to reduce the force of fan and hoisting system structure, and to ensure the safety of towing; 2. In order to ensure the safety of the fan and hoisting system structure in the towing process, the towing process should be carried out in the sea condition of grade 1 and below; 3. According to the simulation results, some suggestions on the structure modification of hoisting system are put forward. In this paper, the simulation study on the towing process of the whole hoisting system of offshore fan is carried out, and the results can be used as a reference for determining the use of the system to guide the sea condition of the fan towing and to design and improve the hoisting system.
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315

【共引文献】

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本文编号：2422669