海上漂浮式风力机Spar平台结构优化设计探究

发布时间：2021-10-15 06:29

　　以NREL 5MW海上风力机OC3-Hywind型Spar平台为研究对象,建立平台有限元模型,采用有限元方法分析了100年一遇极端海况下Spar平台的结构强度,并在满足结构强度要求的条件下,采用响应面优化设计方法,以平台结构自身重量为目标函数,对平台的内部结构进行优化设计。优化结果表明:优化后平台的结构强度符合设计规范要求;平台内部的各种肋板与加强筋的结构尺寸更加合理,并减少了平台结构的用钢量,降低了Spar平台的建造成本。 

【文章来源】：水资源与水工程学报. 2018,29(02)CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

平台整体等效应力云图

。考虑计算结果的收敛性与计算资源的有限，平台共划分344015个节点和344223个网格单元。3．2．2Spar平台应力分析针对100年一遇的极端设计海况下，海风、波浪和海流载荷同向且分别沿0°、30°、60°3个方向作用于风力机系统时，对OC3－Hywind型Spar平台的静力学模型进行有限元计算。Spar平台在3种情况下的变形及应力如表6所示。限于篇幅，文中只给出海风、波浪和海流载荷同向且沿0°方向作用于风力机系统时平台整体和局部的应力云图，分别如图1、2所示。图1平台整体等效应力云图图2平台底部等效应力云图(局部)851水资源与水工程学报2018年

【参考文献】：
期刊论文
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[3]模型试验技术在海上浮式风电开发中的应用[J]. 赵静,张亮,叶小嵘,吴海涛.  中国电力. 2011(09)
[4]海上漂浮式风力机研究进展及发展趋势[J]. 张亮,吴海涛,荆丰梅,崔琳.  海洋技术. 2010(04)
[5]海上风电基础结构研究现状及发展趋势[J]. 黄维平,刘建军,赵战华.  海洋工程. 2009(02)
[6]Kriging与响应面方法在气动优化设计中的应用[J]. 王晓锋,席光,王尚锦.  工程热物理学报. 2005(03)

博士论文
[1]经典式Spar平台非线性耦合动力响应研究[D]. 赵晶瑞.天津大学 2010

硕士论文
[1]海上风电Spar浮式基础运动特性研究[D]. 王海璎.华南理工大学 2014
[2]海上浮式风力机平台选型与结构设计[D]. 葛沛.哈尔滨工程大学 2012
[3]深海浮式平台局部结构可靠度分析与优化设计[D]. 徐龙坤.浙江大学 2010
[4]深水半潜式钻井平台总体强度分析及疲劳强度评估[D]. 白艳彬.上海交通大学 2010



本文编号：3437592