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海上风-浪联合发电结构体系研究进展与未来挑战 被引量：2
1
作者 柯世堂 毛竞竹 +3 位作者 王伯洋 王文才 黄国庆 朱松晔 《新能源科技》 2025年第1期1-13,共13页
“海上风电+”融合发展新模式是我国未来风电发展技术的制高点,风能和波浪能联合发电是实现“海上风电+”这一高技术战略性新兴产业的最重要形式之一,而风-浪联合发电结构体系的研发是实现该目标的重要支撑和建设基础。海上风-浪联合发... “海上风电+”融合发展新模式是我国未来风电发展技术的制高点,风能和波浪能联合发电是实现“海上风电+”这一高技术战略性新兴产业的最重要形式之一,而风-浪联合发电结构体系的研发是实现该目标的重要支撑和建设基础。海上风-浪联合发电结构体系是由叶片、机舱、塔筒、浮筒、浮子、浮台和锚链组成的多柔-刚体混合多体动力学复杂体系,时常遭受海上极端的台风、波浪、海流等多灾害耦合作用,如何保障风-浪联合发电结构体系的结构安全强度和体系稳定性能,是其深海化和大型化发展面临的巨大挑战,亦被列为世界十大海洋科学问题和工程技术难题之一,成为国际风工程与结构工程领域的最前沿趋势与学科交叉研究热点。文章首先从浮式风力机结构体系和波浪能发电装置出发,分别概述了各自结构体系发展历程和研发现状;其次梳理了海上风-浪联合发电结构体系的概念设计理论与研发现状,着重介绍了风-浪联合发电混合结构体系的研究成果;最后从结构体系设计通用规范、双重非线性气动/水动荷载预测方法、体系降载减振新技术研究等方面提出未来挑战。 展开更多
关键词 海上风电+ 风-浪联合发电结构体系 浮式风力机 波浪能发电装置
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160 km/h地铁不同减振垫刚度下浮置板轨道减振特性
2
作者 任娟娟 罗磊 +3 位作者 张亦弛 张琦 章恺尧 邓世杰 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期151-156,178,共7页
目前国内地铁的最高运行时速已经达到160 km,而现有研究主要针对列车速度120 km/h及以下的减振垫浮置板轨道进行时域分析、频响应分析及减振效果评价,但对160 km/h更高时速下减振垫浮置板轨道研究较少,因此本文针对减振垫浮置板轨道核... 目前国内地铁的最高运行时速已经达到160 km,而现有研究主要针对列车速度120 km/h及以下的减振垫浮置板轨道进行时域分析、频响应分析及减振效果评价,但对160 km/h更高时速下减振垫浮置板轨道研究较少,因此本文针对减振垫浮置板轨道核心部件减振垫进行研究,主要分析不同减振垫及刚度下轨道结构的动力特性及减振特性。利用ABAQUS分析不同减振垫刚度下轨下结构的动力学性能,通过动力响应及减振计算分析发现,随着减振垫刚度的减小,钢轨和轨道板垂向位移和加速度有所增加,轨道结构减振效果有所增加;通过谐响应分析揭示垂向共振是轨道结构出现垂向振动波峰的根本原因。综合考虑轨道结构动力特性和减振性能,推荐选用面刚度0.012~0.024 N/mm3减振垫进行减振设计。 展开更多
关键词 振动与波 地铁 浮置板 减振垫 减振性能 动力分析
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基于多源模拟的近海光伏系统影响机理研究
3
作者 王睿 张怿 +3 位作者 束加庆 郭苏 沈涛 白建波 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期259-266,共8页
基于PVsyst和SolarPV两款光伏系统模拟软件,结合AQWA水动力模拟结果,建立复杂近海环境中多种典型日时间尺度下漂浮式光伏发电系统模型,全面探究影响系统性能的各类关键因素。基于模拟结果建立线性回归数值模型,利用通径分析比较其对系... 基于PVsyst和SolarPV两款光伏系统模拟软件,结合AQWA水动力模拟结果,建立复杂近海环境中多种典型日时间尺度下漂浮式光伏发电系统模型,全面探究影响系统性能的各类关键因素。基于模拟结果建立线性回归数值模型,利用通径分析比较其对系统性能增益的影响程度。结果表明,海面反射率(37.9%)对系统性能影响最为显著,其次为浮体摆动时均倾角(30.6%)、安装倾角或前后间距(17.5%)以及距海面高度(14%)等。 展开更多
关键词 太阳辐射能 波浪作用 漂浮式发电装置 回归分析 年发电量 双面光伏组件
原文传递
大比尺波浪水槽试验研究进展综述
4
作者 陈松贵 陈汉宝 +3 位作者 段自豪 解鸣晓 金瑞佳 张华庆 《水道港口》 2025年第3期319-332,共14页
大比尺波浪水槽作为海岸及海洋工程研究的关键设施,提供了在精准控制条件下进行近似原型物理模型试验的独特优势,有效地突破了比尺效应的影响。交通运输部天津水运工程科学研究院(下称“天科院”)大比尺波浪水槽2014年建成以来,围绕波浪... 大比尺波浪水槽作为海岸及海洋工程研究的关键设施,提供了在精准控制条件下进行近似原型物理模型试验的独特优势,有效地突破了比尺效应的影响。交通运输部天津水运工程科学研究院(下称“天科院”)大比尺波浪水槽2014年建成以来,围绕波浪-结构物相互作用、波流-泥沙冲刷机理与防护、波浪-浮体动力响应等研究方向进行了一系列大尺度试验研究,并在实际工程中得到了成功应用。文章对天科院大比尺波浪水槽过去十年来所进行的试验和研究成果进行了系统总结,旨在更充分地展示中国大比尺波浪水槽的功能和作用,并提出了未来重点的研究方向,包括海岸结构和泥沙运输、海岸工程防灾减灾、海上交通及能源等,进一步发挥其科研大设施在基础研究中的支撑作用。 展开更多
关键词 大比尺波浪水槽 物理模型 波浪-结构物 波流-泥沙 波浪-浮体 防灾减灾 海上新能源
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箱型浮式防波堤的波浪消减性能分析研究 被引量：1
5
作者 马玉祥 田世豪 董国海 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期46-55,共10页
为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不... 为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不同截面型式浮式防波堤的消浪性能边界。结果表明:当入射波周期小于9 s时,各类浮堤的透射系数可达到0.5以下;当大于9 s时,浮堤的消浪能力大幅下降,透射系数集中在0.8~1.0。在此基础上,总结了3种改进浮式防波堤截面的途径,建议优选组合异形截面并添设消波模块。 展开更多
关键词 浮式防波堤 消波特性 物理模型试验 截面型式 消波模块 消波评价参数 截面设计 透射系数
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集成OWC装置的浮式平台单浮子运动响应的数值模拟研究
6
作者 张大海 胡广迪 +5 位作者 陶涛涛 王嘉睿 熊圣新 史帅 钱鹏 邓争志 《能源工程》 2025年第3期73-82,共10页
浮式风机是深远海电力供应的主要手段,在复杂的海浪作用下,浮体往往具有很大的运动幅度,对风机平台运动响应的预测以及结构增稳是目前学者关注的主要方向。本文通过数值模拟方法对单个浮筒平台的水动力及运动响应展开研究,将振荡水柱波... 浮式风机是深远海电力供应的主要手段,在复杂的海浪作用下,浮体往往具有很大的运动幅度,对风机平台运动响应的预测以及结构增稳是目前学者关注的主要方向。本文通过数值模拟方法对单个浮筒平台的水动力及运动响应展开研究,将振荡水柱波能装置集成于平台,探究其对结构的运动响应的影响。数值模拟基于开源计算流体力学平台OpenFOAM,采用waves2Foam造波工具完成造波及消波,利用流体体积函法(Volume of Fluid, VOF)捕捉气液交界面。利用六自由度(6DOF)动网格求解器求解结构运动响应。结果表明,该结构的固有频率为1.82 s,规则波作用下,入射波频率在1.8 s时,结构整体运动响应达到峰值。将OWC装置集成于浮式平台,结构运动幅度得到较大的减小,垂荡位移的降低幅度为20%,纵摇幅度减小了80%,说明OWC波浪能装置可以通过转化部分波浪能为气动能,从而达到结构增稳的目的。 展开更多
关键词 波浪模拟 浮式风机平台 OWC装置 动网格 运动响应
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基于改进霜冰优化算法的混合风-光-波一体化系统阵列优化
7
作者 杨博 张芮 +3 位作者 胡袁炜骥 李鸿彪 郜登科 陆海 《南方电网技术》 北大核心 2025年第7期50-61,共12页
在国际社会提振气候环境治理的决心与我国“双碳”政策及海洋强国战略的多重驱动下,可再生能源逐步替代化石燃料成为新型发电资源,其中波浪能发电由于资源丰富、绿色环保等优点得到了广泛研究。相较于单一波浪能装置发电系统能源利用率... 在国际社会提振气候环境治理的决心与我国“双碳”政策及海洋强国战略的多重驱动下,可再生能源逐步替代化石燃料成为新型发电资源,其中波浪能发电由于资源丰富、绿色环保等优点得到了广泛研究。相较于单一波浪能装置发电系统能源利用率低的缺点,混合风-光-波一体化系统(hybrid wind-solar-wave system,HWSWS)可最大程度地实现多能互补。因此,提升HWSWS的效率和产量具有深远意义。为充分发挥风、光、波的优势,提出了一种基于改进霜冰优化算法(improved rime optimization algorithm,IRIME)的HWSWS阵列优化布局策略。通过整合Logistic混沌映射、黄金正弦策略和莱维飞行策略对原始的霜冰优化算法(rime optimization algorithm,RIME)进行改进。为了验证IRIME在优化HWSWS阵列方面的有效性,分别在5个HWSWS和9个HWSWS的规模下对阵列进行优化。仿真结果表明,经IRIME优化后的HWSWS的可实现最大功率输出,相较于RIME、粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)、灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)和天鹰优化算法(aquila optimizer,AO),5个HWSWS规模的输出功率分别提高36.2 kW、83.3 kW、27.6 kW和38.0 kW,9个HWSWS规模的输出功率分别提高45.5 kW、191.2 kW、168.5 kW和66.5 kW,证明了IRIME的有效性与优越性。 展开更多
关键词 改进霜冰优化算法 波浪能转换器 漂浮式光伏 漂浮式风电 混合风-光-波一体化系统 SimuNPS软件
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地铁环境振动对精密仪器影响的预测与分析 被引量：1
8
作者 冯青松 齐英睿 +2 位作者 周涛 李平 周思凡 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期185-190,共6页
为分析地铁列车运行引起的振动对精密仪器的影响,以广州地区某精密仪器实验室为研究对象,基于多体动力学软件和有限元软件建立振动响应分析模型,并用实测数据加以验证,分析不同运行速度、隧道埋深及浮置板轨道作用下的实验室内振动响应... 为分析地铁列车运行引起的振动对精密仪器的影响,以广州地区某精密仪器实验室为研究对象,基于多体动力学软件和有限元软件建立振动响应分析模型,并用实测数据加以验证,分析不同运行速度、隧道埋深及浮置板轨道作用下的实验室内振动响应特性。研究结果表明:地铁列车运行速度对实验室内振动有较大影响,随着车速由80km/h降低至40 km/h,列车运行引起的室内振动能够满足“l~3μm (小于3μm)的精密加工及检测装置”等精密仪器的规范限值;隧道埋深对实验室内振动影响较小,埋深由30 m增大至40 m并不能有效地将地铁振动降低至精密仪器的限值要求,同时还会增加经济成本;采用钢弹簧浮置板轨道可以使实验室内的振动满足“0.1~0.3μm的超精密加工及检测装置、电子束装置、电子显微镜”等精密仪器的限值要求;对于容许振动值不超过3μm/s的精密仪器,可以通过在仪器基座处设置隔振器等措施,确保仪器能够正常工作。 展开更多
关键词 振动与波 地铁荷载 精密仪器 有限元模型 浮置板轨道
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一种新型截面浮式防波堤的消波性能研究
9
作者 马玉祥 田世豪 董国海 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期1921-1931,共11页
针对现有浮式防波堤难以消减较长周期波浪的局限性,本文提出了一种新的截面型式的浮式防波堤。利用西门子Star CCM+软件,通过一系列数值波浪水槽试验,开展了该新型截面防波堤的消波性能分析。结果表明:在入射波周期T=10 s的条件下,本文... 针对现有浮式防波堤难以消减较长周期波浪的局限性,本文提出了一种新的截面型式的浮式防波堤。利用西门子Star CCM+软件,通过一系列数值波浪水槽试验,开展了该新型截面防波堤的消波性能分析。结果表明:在入射波周期T=10 s的条件下,本文提出的新型截面防波堤的透射系数相较于已有的整体尺寸近似或截面面积接近的浮式防波堤降低约20%;本文进一步分析了截面局部尺寸对该浮式防波堤消波性能的影响,当水平导浪板的长度由5 m增加至9 m,T=10 s波浪下该防波堤的透射系数可由0.6降至0.5。此外,在底部增设多列竖直板可使透射系数降低5%~12%,有效地增强了防波堤的性能。 展开更多
关键词 浮式防波堤 消波性能 新型截面 消波模块 数值波浪水槽试验 透射系数 挡浪墙 底部竖板
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阻尼板增强振荡水柱式浮标波浪能采集理论与仿真分析
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作者 杜小振 王文秀 +3 位作者 郭东兴 李驰骋 刘晓彤 范开源 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4459-4466,共8页
波浪进入浮标中空气室形成振荡水柱捕获波浪能,同时浮标受到波浪冲击作用产生垂荡和摇晃,削弱水柱相对位移。采用含增重环的双层凹面阻尼板抑制浮标运动和增强气室压强。基于微振幅波理论和牛顿第二定律推导阻尼板增强振荡水柱式浮标波... 波浪进入浮标中空气室形成振荡水柱捕获波浪能,同时浮标受到波浪冲击作用产生垂荡和摇晃,削弱水柱相对位移。采用含增重环的双层凹面阻尼板抑制浮标运动和增强气室压强。基于微振幅波理论和牛顿第二定律推导阻尼板增强振荡水柱式浮标波浪能采集理论模型,计算浮标垂荡位移和气室空气压强特性。借助AQWA软件建立阻尼板和振荡水柱浮标有限元仿真模拟,模拟波浪对浮标水动力影响。采用Fluent软件的流体体积方法和明渠造波方法实现了气室压强仿真并与理论计算比较,验证模型的准确性。仿真结果表明阻尼板可有效增加附加质量和浮标惯性,抑制浮标运动,从而提升气室水柱的相对运动。理论计算气室空气压强参数,为阻尼板振荡水柱式浮标波浪能采集系统和绿色低碳能源转换结构设计提供基础。 展开更多
关键词 阻尼板 波浪能 水动力分析 振荡水柱 浮标
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浮针联合体外冲击波在膝关节粘连患者中的应用效果 被引量：1
11
作者 张焕 郭广惠 +1 位作者 李正 李鹏 《中外医学研究》 2025年第1期30-33,共4页
目的:探讨浮针配合体外冲击波治疗膝关节粘连的效果。方法:纳入2022年3月—2023年9月中国人民解放军陆军第八十三集团军医院康复医学科收治的56例膝关节粘连患者,按照就诊顺序分为对照组(28例,训练治疗)和研究组(28例,在对照组处理基础... 目的:探讨浮针配合体外冲击波治疗膝关节粘连的效果。方法:纳入2022年3月—2023年9月中国人民解放军陆军第八十三集团军医院康复医学科收治的56例膝关节粘连患者,按照就诊顺序分为对照组(28例,训练治疗)和研究组(28例,在对照组处理基础上进行浮针和体外冲击波联合治疗)。对比两组患者治疗前后屈曲角度、伸直受限程度、膝关节功能和疼痛情况。结果:56例患者平均随访(6.06±1.16)个月,没有脱落病例。治疗后,与对照组相比,研究组患者伸直受限角度较小,屈曲角度较大,膝关节Lysholm评分较高,视觉模拟评分法(VAS)评分较低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:在持续进行关节被动活动锻炼的基础上,联合浮针和体外冲击波治疗能显著提高膝关节粘连患者膝关节活动程度、缓解疼痛并改善膝关节功能。 展开更多
关键词 膝关节粘连 体外冲击波 浮针 膝关节功能 疼痛
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HDPE浮筏式消波堤阻尼网衣消波效果水槽模拟实验研究
12
作者 蔡文鸿 魏观渊 +5 位作者 林子楠 丁兰 魏盛军 张哲 潘柏霖 黄桂芳 《渔业研究》 2025年第4期476-488,共13页
[背景]浮式消波堤因消浪好、轻便、经济、环保等优点,得到了国内外专家学者的青睐。本文研究团队在此之前开发并投放于福建海域的高密度聚乙烯(HDPE)浮筏式消波堤,能在一定范围内有效削减海区波浪强度,现场测试结果表明其消波效率达-33.... [背景]浮式消波堤因消浪好、轻便、经济、环保等优点,得到了国内外专家学者的青睐。本文研究团队在此之前开发并投放于福建海域的高密度聚乙烯(HDPE)浮筏式消波堤,能在一定范围内有效削减海区波浪强度,现场测试结果表明其消波效率达-33.33%~-42.86%。[目的]为进一步优化HDPE浮筏式消波堤消波性能,并提供科学的实验依据。[方法]本文对HDPE浮筏式消波堤阻尼网衣结构部分开展水槽模拟实验,通过分析网目尺寸(2a)、网片间距(D)、网片数量(N)和网片吃水深度((d)等因素对波高及波能的影响研究阻尼网衣的消波效果。[结果]实验结果表明,阻尼网衣的网目尺寸、网片间距、网片数量和网片吃水深度均会影响其消波效果。1)网片的消波效果均随着网目尺寸的减小和网片数量的增加而增大。2)在波高(H)6 cm[波陡(H/L)=0.038,L为波长]波况下,网片间距以115.0 cm布设较1.5 cm有更好的消波效果。在波高10 cm(H/L=0.045)波况下,网目尺寸和网片数量对网片消波效果有关键的影响:当网目尺寸为1 mm且网片数量≥4时,网片间距以1.5 cm布设较115.0 cm有更好的消波效果;当网目尺寸为4 mm时,网片间距以1.5 cm布设较115.0 cm也有更好的消波效果。3)在波高6 cm(H/L=0.038)和10 cm(H/L=0.045)两种波况下,网片吃水深度越大,消波效果越好,但其对消波效果的影响在网片吃水深度与水槽水深(h)的比值(d/h)达到0.2后便趋于缓和;当网片吃水深度较小时,网片的消波效果在波高6 cm(H/L=0.038)波况下较佳;当网片吃水深度大于64 cm后,且随着d/h趋近于1.0时,网片的消波效果在波高10cm(H/L=0.045)波况下较佳。[结论]从网目尺寸、网片间距、网片数量和网片吃水深度等参数出发,结合目标海域的波况特征,在保证结构强度的前提下,优化网衣配置可以平衡消波性能和成本,从而充分发挥网片的消波潜力。 展开更多
关键词 浮筏式消波堤 阻尼网衣 消波效果 水槽模拟实验
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基于摆臂浮子阵列的浮式平台稳性运动响应
13
作者 董革 黄淑亭 +2 位作者 王俊 薛钢 刘延俊 《山东大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期156-164,共9页
为解决浮式平台在环境复杂海域中的安全和工作性能问题,提出提高浮台稳性的措施。本研究将摆臂浮子式波浪能转换装置搭载到浮式平台上,建立摆臂浮子阵列与浮式平台的多体耦合水动力学模型,利用AQWA水动力仿真软件开展数值模拟和参数化分... 为解决浮式平台在环境复杂海域中的安全和工作性能问题,提出提高浮台稳性的措施。本研究将摆臂浮子式波浪能转换装置搭载到浮式平台上,建立摆臂浮子阵列与浮式平台的多体耦合水动力学模型,利用AQWA水动力仿真软件开展数值模拟和参数化分析,揭示摆臂浮子阵列与浮式平台稳性间的相互作用机理,获得摆臂浮子形状及数量、波浪周期对浮式平台稳性影响的作用规律,寻得最佳的摆臂浮子搭载方式。研究结果表明,搭载摆臂浮子后的浮式平台能更好地降低垂荡和纵摇的晃动幅度,半球型摆臂浮子相比圆柱和圆锥型摆臂浮子能明显地降低平台的纵摇幅度;摆臂浮子阵列数量的增加会逐渐降低平台垂荡和纵摇的晃动幅度;在给定波高、改变周期的情况下,搭载摆臂浮子后的浮式平台能明显降低平台垂荡和纵摇晃动幅度,但随着摆臂浮子数量的增加,平台稳性提高程度越不明显。因此,若只考虑平台稳性因素,可搭载少量的摆臂浮子降低成本,若考虑波浪能装置给平台供电因素,可搭载多量的摆臂浮子提高供能。 展开更多
关键词 波浪能 摆臂浮子阵列 浮式平台 吸波减摇 AQWA仿真
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波能装置-浮式防波堤集成系统获能消波特性研究
14
作者 王治林 史宏达 +3 位作者 曹飞飞 韩蒙 易惜 马旭 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期1-6,共6页
基于空间共享和成本分摊理念提出一种由振荡浮子式波能装置和浮式防波堤相结合的集成系统,应用计算流体力学方法建立耦合数值模型,并研究集成系统水动力性能,分析动力输出系统(PTO)阻尼、波能装置与浮式防波堤间距、波能装置宽度对集成... 基于空间共享和成本分摊理念提出一种由振荡浮子式波能装置和浮式防波堤相结合的集成系统,应用计算流体力学方法建立耦合数值模型,并研究集成系统水动力性能,分析动力输出系统(PTO)阻尼、波能装置与浮式防波堤间距、波能装置宽度对集成系统能量捕获和消波特性的影响。结果表明,所提出的集成系统相对运动优于波能装置与固定式防波堤集成系统以及单独的波能装置。PTO阻尼系数的合理选取可使集成系统具有较优的能量捕获和消波性能;间距的减小和波能装置宽度的增加可改善集成系统能量捕获性能,转换效率可达78.5%。 展开更多
关键词 波能转换 能量吸收 浮式防波堤 波浪透射 窄缝间波高
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不同入射角叠加波下系泊浮体运动响应的仿真分析 被引量：1
15
作者 华艾 龚希武 +2 位作者 谢永和 潘昀 刘庭晖 《船海工程》 北大核心 2025年第1期20-25,共6页
为研究实际海况下浮式载体的运动响应,基于计算流体力学方法,对浮体建立数值波浪水槽,采用重叠网格等方法模拟载体的运动。通过对比,验证了波的有效性和模型的正确性。分别将入射角为30°、45°、60°的波与入射角为0°... 为研究实际海况下浮式载体的运动响应,基于计算流体力学方法,对浮体建立数值波浪水槽,采用重叠网格等方法模拟载体的运动。通过对比,验证了波的有效性和模型的正确性。分别将入射角为30°、45°、60°的波与入射角为0°的波叠加后,对载体的运动响应进行仿真分析,得到了载体平台的垂荡、横摇、纵摇及系泊缆绳拉力的变化规律。结果表明,随着入射角度变大,浮体的垂荡变化不大。浮体横摇值呈现变大的趋势,相应的纵摇值则呈现变小的趋势。与入射角为30°的叠加波相比,45°和60°的叠加波的纵摇最大幅值分别减少了16.98%、19.81%。横摇最大幅值分别增加了3.43%、7.72%。载体垂荡、横摇、纵摇的振动频率随着入射角的增大而增大,叠加波的入射角为45°、60°的频率相对于入射角为30°的值分别增加了7.15%、14.28%。 展开更多
关键词 叠加波 浮式结构物 运动响应 数值模拟 系泊拉力
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畸形波作用下新型半潜浮式风力机动力响应特性
16
作者 段金龙 曹淑刚 +2 位作者 常爽 范晓旭 姜兴良 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期11-19,59,共10页
通过研究畸形波生成原理,模拟符合实际海况的畸形波。在此基础上,分析了畸形波作用下浮式风力机与养殖网箱耦合的新型半潜浮式风力机平台的动力响应(包括纵荡、垂荡、纵摇及加速度等)。此外,还考察了风力机的动力响应(如塔顶荷载、浮式... 通过研究畸形波生成原理,模拟符合实际海况的畸形波。在此基础上,分析了畸形波作用下浮式风力机与养殖网箱耦合的新型半潜浮式风力机平台的动力响应(包括纵荡、垂荡、纵摇及加速度等)。此外,还考察了风力机的动力响应(如塔顶荷载、浮式风力机机舱加速度与输出功率)以及系泊锚链的动力响应(有效张力)。研究结果表明,畸形波对各项响应参数的均值影响并不显著,但对响应的极值和标准差却有明显影响。具体而言,畸形波的作用导致新型半潜浮式风力机平台的纵荡响应出现冲击现象,这对风力机的输出功率及其动力响应产生了重要影响。在畸形波的作用下,观察到输出功率出现了显著的低谷现象。同时,锚链有效张力也出现了冲击响应,且由于悬链线效应,锚链在畸形波作用下的张力增大速率低于张力减小速率。该研究不仅揭示了畸形波对新型半潜浮式风力机平台的复杂影响,也为后续相关领域的研究提供了参考数据。 展开更多
关键词 畸形波 新型半潜浮式风力机 养殖网箱 动力响应
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海上光伏浮管基础极端波浪作用水动力特性 被引量：1
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作者 裴元义 宋洋 +2 位作者 沈禹 郭悬 方庆贺 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期24-32,共9页
近年来海上光伏成为新能源领域的快速增长点,随着海上光伏开发逐渐走向深远海,海上浮式光伏成为新的需求。浮管基础式浮式光伏结构体系在陆地水域中得到了广泛应用,应用于海洋环境时,需考虑极端海况中的波浪作用,保证海上浮式光伏的结... 近年来海上光伏成为新能源领域的快速增长点,随着海上光伏开发逐渐走向深远海,海上浮式光伏成为新的需求。浮管基础式浮式光伏结构体系在陆地水域中得到了广泛应用,应用于海洋环境时,需考虑极端海况中的波浪作用,保证海上浮式光伏的结构安全。基于开源软件OpenFOAM建立浮管极端波浪水动力作用数值模型,采用聚焦波模拟极端波浪,利用物理试验结果验证数值模型的计算精度,并基于验证后的数值模型分析浮式光伏浮管波浪荷载的影响因素及规律。结果表明,所建立的数值模型能够准确模拟浮管受到的极端波浪作用;浮管淹没深度对波浪荷载影响明显,增加浮管淹没深度可明显降低浮管波浪荷载;入射聚焦波的峰值频率和聚焦波波幅对浮管所受波浪荷载的影响较大,在海上浮式光伏设计时需根据光伏项目开发海域波浪特征进行专项分析。研究结果对海上浮式光伏结构抗波浪作用设计具有理论意义。 展开更多
关键词 海上浮式光伏 聚焦波 OPENFOAM 浮管
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移动荷载下悬浮隧道管体-张力腿非线性时滞减振研究
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作者 程晓文 彭剑 +1 位作者 孙洪鑫 颜世军 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期21-25,共5页
水下悬浮隧道是面向未来交通设计的一种新型跨海结构,在运营过程中受移动车载和海洋洋流等作用,其管体和张力腿结构会产生大幅振动,易造成疲劳破坏,因此悬浮隧道的振动控制问题亟须解决。基于Euler-Bernoulli梁理论和时滞减振策略开展研... 水下悬浮隧道是面向未来交通设计的一种新型跨海结构,在运营过程中受移动车载和海洋洋流等作用,其管体和张力腿结构会产生大幅振动,易造成疲劳破坏,因此悬浮隧道的振动控制问题亟须解决。基于Euler-Bernoulli梁理论和时滞减振策略开展研究,首先考虑流体阻尼力以及海流作用对水下悬浮隧道的涡激升力的影响,建立移动荷载作用下隧道管体-张力腿耦合非线性振动模型,通过Galerkin法得到移动荷载作用下的悬浮隧道耦合系统振动微分方程,接着采用龙格-库塔法进行数值求解,研究时滞和控制增益、荷载质量和速度对悬浮隧道耦合系统振动抑制效果的影响。结果表明:在移动荷载作用下,选取合适的时滞、控制增益和控制位置,可大幅降低悬浮隧道耦合系统的振动响应;移动荷载质量和速度对时滞减振效果影响较大,在工程实际中,应限定荷载质量和速度。 展开更多
关键词 振动与波 移动荷载 水下悬浮隧道 非线性 时滞减振
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垂荡波浪能转换装置的动态特性分析
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作者 曹雪玲 叶寅 +2 位作者 黄圳鑫 刘洋 张运秋 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期222-228,共7页
针对波浪能装置在波浪中的运动响应提出一种基于隐式非稳态流体域k-ε湍流模型的新模拟计算方法,利用Simcenter STAR-CCM+软件流体仿真分析单自由度(single-DOF)垂荡波浪能转换技术中单浮子在波浪作用下的运动特性。波浪能通过垂荡的浮... 针对波浪能装置在波浪中的运动响应提出一种基于隐式非稳态流体域k-ε湍流模型的新模拟计算方法,利用Simcenter STAR-CCM+软件流体仿真分析单自由度(single-DOF)垂荡波浪能转换技术中单浮子在波浪作用下的运动特性。波浪能通过垂荡的浮子转化为机械能,输送到动力输出(PTO)机构进行发电。使用流体仿真软件对各种PTO系统参数下浮子的运动和受力特性进行模拟。研究结果表明,计算精度较高,与试验结果基本吻合;随着阻尼系数的增大,浮子的波浪运动幅度和速度减小,转化为浮子的机械能也减小,故在设计波浪能装置时,应尽可能减小阻尼;此外,浮子的垂荡运动平衡位置受到弹簧常数的影响。基于隐式非稳态流体域k-ε湍流模型的新模拟计算方法可用于分析不同波浪能转换装置的流体动力学,可为优化真实海况下装置结构和性能提供理论框架。 展开更多
关键词 波浪能 圆柱浮体 数值模拟 水力学 波浪能转换 系统特性
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含三角形翼板箱型浮式防波堤消浪性能分析
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作者 陈昊希 赵峰 +3 位作者 朱宏博 包艳 韩兆龙 夏天 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期170-179,197,共11页
传统箱型浮式防波堤结构形式简单,安装方便,然而对长波消浪效果有限;为了有效提高这类浮式防波堤的消浪性能,提出了一种带三角形翼板的新型浮式防波堤结构形式。首先,基于黏性不可压缩流体动力学理论,建立了浮式防波堤流固耦合数值计算... 传统箱型浮式防波堤结构形式简单,安装方便,然而对长波消浪效果有限;为了有效提高这类浮式防波堤的消浪性能,提出了一种带三角形翼板的新型浮式防波堤结构形式。首先,基于黏性不可压缩流体动力学理论,建立了浮式防波堤流固耦合数值计算模型,并与文献数据对比验证了其适用性和可行性;接着在不同波浪要素工况下,数值分析了该新型防波堤的消浪性能,计算结果显示当翼板角度为22.5°时消浪性能达到最优;在此基础上,进一步分析了该角度下箱体不同吃水深度对消浪效果的影响。对涡量场和速度场的分析结果显示:含三角形翼板浮式防波堤不仅通过翼板反射作用减少透过波浪,也通过形成涡流,有效耗散入射波浪能,从而其消浪性能显著优于传统箱型浮式防波堤。所提出的新型防波堤结构形式可为实际工程中消浪应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 浮式防波堤 消浪性能 计算流体力学 流固耦合
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