基于ABAQUS的海上风电机组基础结构安全性研究

发布时间：2022-04-23 15:40

　　能源是现代化工业社会必不可少的资源,直接推动了科学技术的进步和发展。但是人类的主要消耗能源——化石能源已经日趋稀少,迟早有开发殆尽的一天。在严重的资源和环境压力下,清洁能源——风能开始成为世界各国争相发展的产业。因此,海上风电场的建设日益成为当前海洋工程领域的热点问题。对于海上风电机组,其基础结构的安全性是其设计建造的关键技术之一。首先,海上环境载荷是一个非常复杂的非线性问题,理论分析和计算十分困难。其次,基础结构作为风电机组的主体部分,它的质量直接决定了风电机组的安全性,可靠性和稳定性。因此,对海上风电机组基础结构的安全性进行分析具有重大意义。本文主要目的在于探讨海上风电机组基础结构的安全性问题。分析了还是风电机组的发展潜力,探讨了基础结构的结构形式。在研究了大量国内外相关文献之后,以波浪载荷为出发点,采用Morison方程,系统地分析和推导了海上风电机组基础结构的波浪载荷计算方法。在此基础之上,结合ABAQUS用户子程序的强大功能,提出环境载荷的有限元计算方法并开发了相应的DLOAD子程序和程序界面。最后采用虚拟裂纹闭合法和数值计算方法,对基础结构的断裂问题进行了分析,并给出了相关... 

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号说明
1 绪论
    1.1 选题背景，目的和意义
    1.2 海上风电机组基础形式
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文主体框架和创新之处
2 基础结构波浪载荷分析
    2.1 直立桩柱上的波浪力
    2.2 倾斜桩柱上的波浪力
    2.3 ABAQUS 用户子程序
    2.4 算例分析
    2.5 本章小结
3 基础结构环境载荷分析
    3.1 风载荷计算方法
    3.2 海流载荷计算方法
    3.3 斯托克斯波浪载荷计算方法
    3.4 算例分析
    3.5 开发程序界面
    3.6 本章小结
4 基础结构断裂分析
    4.1 断裂力学基本理论
    4.2 虚拟裂纹闭合法
    4.3 壳单元DLOAD 应用方法
    4.4 算例分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
附录2 波浪载荷DLOAD 子程序
附录3 环境载荷DLOAD 子程序
附录4 三维壳单元波浪载荷DLOAD 子程序


【参考文献】：
期刊论文
[1]近海风力发电导管架平台结构分析[J]. 刘文白,李才志.  计算机辅助工程. 2008(04)
[2]海上风力发电工程钢结构疲劳分析[J]. 俞剑勇,张艳芳,王铭飞.  钢结构. 2008(08)
[3]海上风力发电机组塔架海波载荷的分析[J]. 王湘明,陈亮,邓英,王婀娜.  沈阳工业大学学报. 2008(01)
[4]海上风力发电技术现状及发展趋势[J]. 王旭东,曹燕燕.  科技创新导报. 2008(05)
[5]我国海上风力发电的发展与前景[J]. 倪安华.  安徽电力. 2007(02)
[6]我国海上风力发电的发展与前景[J]. 倪安华.  安徽电力. 2007 (02)
[7]东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计[J]. 林毅峰,李健英,沈达,宋础.  上海电力. 2007(02)
[8]东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计[J]. 林毅峰,李健英,沈达,宋础.  上海电力. 2007 (02)
[9]香山科学会议第283—286次学术讨论会简述[J]. 杨炳忻.  中国基础科学. 2006(06)

硕士论文
[1]海上桩式风机基础结构设计与研究[D]. 郇彩云.大连理工大学 2009
[2]桩基结构物波浪力的工程计算方法[D]. 姚文伟.上海交通大学 2009
[3]基于虚拟裂纹闭合法的裂纹扩展与疲劳寿命研究[D]. 李长安.华中科技大学 2008
[4]风力发电机支撑体系结构设计研究[D]. 严磊.天津大学 2008
[5]特定海区海上风电单立柱结构动力耦合特性研究[D]. 刘琳.中国海洋大学 2008
[6]浅海及潮间带海洋环境对海洋石油设施安全性影响研究[D]. 李秀锋.天津大学 2007
[7]单立柱海洋平台安全性评价研究[D]. 舒铁.大连理工大学 2005



本文编号：3647480