船舶碰撞海上风力机防护装置的动力响应对比分析

发布时间：2021-04-07 10:42

　　海上风力机与船舶碰撞概率随着海上风电场的发展将逐渐增大,研究海上风力机防撞性能具有重要的应用背景与价值。为此,考虑桩土耦合作用,对比橡胶、泡沫铝防护装置,采用显示动力学软件Ls-Dyna模拟海上风力机受船舶碰撞的过程。对比泡沫铝防护装置、橡胶防护装置及无防护装置下风力机受船舶碰撞过程的动力响应。结果表明:相同质量船舶随着速度增加,橡胶材料所受最大接触力增加,而泡沫铝材料先增加后减小,其在6 m/s后的吸能特性得到增强;对比有防护装置泡沫铝、橡胶及同等条件下无防护装置单立柱三桩结构海上风力机响应变化,泡沫铝材料对结构响应抑制最好;塑性应变等值线越密集,塑性变形越大,且斜撑与立柱连接处易发生塑性变形。 

【文章来源】：机械强度. 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

防护装置有限元模型

碰撞系统有限元模型

选用常见货运船，船艏型式为前倾型。根据船舶局部损伤特性以及结构设计，对船舶碰撞区域建立有限元模型，其结构采用SHELL163，分为碰撞区和非碰撞区，碰撞区内船艏结构按照实际结构布局、板厚、骨架信息建立内部计算模型，非碰撞区由船身和船尾组成。为保证碰撞区域计算结果精确，对船艏与单立柱三桩结构接触面处适当加密网格。如图3船舶有限元模型。同时确保船体与单立柱三桩结构之间碰撞力在碰撞体之间合理传递，船体与桩柱基础之间采用主从面面接触法。选取国内某海上4 MW单立柱三桩基础风力机，其主要构件尺寸见表5。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]海上风电基础大直径单桩p-y曲线的适用性研究[D]. 张晓星.石家庄铁道大学 2017



本文编号：3123345