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基于数值水池的风浪流联合作用下半潜式海洋平台动力响应分析
1
作者 刘晖 朱兆琛 +1 位作者 巴宁 吉柏锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第18期217-225,共9页
为分析半潜式海洋平台在复杂深海环境荷载作用下的动力响应,建立了能综合考虑风浪流等海洋环境荷载的三维数值水池,以南海工作水深为1100 m的某半潜式海洋平台为研究对象,研究了该平台在不同海况下的动力响应。先基于N-S(Navier-Stokes... 为分析半潜式海洋平台在复杂深海环境荷载作用下的动力响应,建立了能综合考虑风浪流等海洋环境荷载的三维数值水池,以南海工作水深为1100 m的某半潜式海洋平台为研究对象,研究了该平台在不同海况下的动力响应。先基于N-S(Navier-Stokes)方程和VOF(volume of fluid)多相流模型构建了数值水池,利用动网格技术实现流场与海洋平台网格的实时更新;再根据系泊缆刚度计算获得系泊力时程,在平台相应位置施加系泊力而实现系泊系统作用;最后将分析得到的海洋平台动力响应与基于ANSYS的AWQA软件建立数值模型分析得到的结果进行对比。研究结果表明:基于数值水池分析得到的平台纵荡和垂荡响应与基于AWQA软件分析结果较为接近;此外,数值水池的分析结果还展现了流场湍流特性的影响,得到了平台的横荡响应;而且,在百年一遇的海况下,数值水池计算的平台纵荡、垂荡和横荡响应最大位移幅值分别为26.0000 m、3.5553 m和0.3897 m。因此,采用数值水池方法能较好模拟海洋环境,可得到精度较高的动力响应,为半潜式海洋平台的结构设计奠定可靠基础。 展开更多
关键词 结构工程 半潜式海洋平台 数值水池 风浪流联合作用 动力响应分析
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风浪流耦合作用下单桩浮式平台动态响应
2
作者 田少晨 李治国 +2 位作者 薛俊芳 高志鹰 汪建文 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第3期823-829,共7页
通过实测风场并结合分型维数构建湍流环境,分析风速、浪高和风浪错位角变化时对单桩式风力机的影响。研究发现,湍流风速变化对风力机影响最大,风速增加导致其纵荡、纵摇均值及幅值增加且波动剧烈。浪高对风力机影响较小,但随浪高增加,... 通过实测风场并结合分型维数构建湍流环境,分析风速、浪高和风浪错位角变化时对单桩式风力机的影响。研究发现,湍流风速变化对风力机影响最大,风速增加导致其纵荡、纵摇均值及幅值增加且波动剧烈。浪高对风力机影响较小,但随浪高增加,两方向变化频率增大,易引起额外疲劳载荷。风浪错位角在0°-180°之间变化时,平台运动的变化较缓;风浪同向时,平台受来流频率的影响较大;而风浪交错时,纵荡及纵摇均值略高于风浪错位均值。 展开更多
关键词 单桩式风力机 风浪流 分型学 动态响应 计盒维数
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黄海黑泥湾近岸水体动能变化分析 被引量：1
3
作者 凡仁福 魏皓 +1 位作者 赵亮 聂红涛 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期106-117,共12页
清晰地认识近岸水体动能变化规律是理解物质输运的基础和前提。本文基于黄海黑泥湾北侧海域冬季、夏季观测的风、波浪和海流等数据,研究近岸水体动能对风、波浪和潮等过程的响应。观测期间研究海域出现了风速大于10 m/s的大风过程。涌... 清晰地认识近岸水体动能变化规律是理解物质输运的基础和前提。本文基于黄海黑泥湾北侧海域冬季、夏季观测的风、波浪和海流等数据,研究近岸水体动能对风、波浪和潮等过程的响应。观测期间研究海域出现了风速大于10 m/s的大风过程。涌浪主导了该海域的波浪变化。冬季、夏季观测到的最大流速分别为0.35和0.45 m/s,流速剖面无垂向分层,EW向往复型半日潮流控制总流速变化。冬季涨、落潮阶段的水体动能峰值基本相当,约为2.49×10^(-2)m^(2)/s^(2),夏季落潮阶段的水体动能峰值较大,约为6.09×10^(-2)m^(2)/s^(2)。潮流致水体动能呈周期性变化特征。大风过程的出现未对潮流注入明显的能量。大风能量不断用于生成风生余流使水体余动能增大了约4.3倍。海底拖曳变化与大风强迫无关,但响应强波浪过程。 展开更多
关键词 水体动能 风 波浪 潮流 黄海 黑泥湾
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台风载荷作用下海上风电导管架基础稳定性分析
4
作者 徐锡斌 卫晨露 +2 位作者 余世杰 莫福涛 沈佳轶 《中国海洋平台》 2025年第5期33-39,65,共8页
为提升海上风电结构在台风条件下的稳定性设计水平,采用SACS数值分析软件建立导管架式海上风电基础模型,研究风-浪-流载荷耦合作用下塔筒与桩基的受力与变形特征。结果表明:在台风载荷作用下,桩基数值分析应充分考虑由台风引发的浪-流载... 为提升海上风电结构在台风条件下的稳定性设计水平,采用SACS数值分析软件建立导管架式海上风电基础模型,研究风-浪-流载荷耦合作用下塔筒与桩基的受力与变形特征。结果表明:在台风载荷作用下,桩基数值分析应充分考虑由台风引发的浪-流载荷,以提升模型预测的可靠性;随着风力等级的升高,塔筒与桩基各部位的挠度和剪力呈现先增大、后减小、再增大的非线性变化规律;采用变桨停机策略可显著降低结构在极端载荷下的变形与受力响应。研究结果可为深远海海上风电导管架基础的抗台风设计提供技术参考。 展开更多
关键词 海上风机 导管架基础 台风 风-浪-流载荷 塔筒 桩基 SACS数值模拟
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波流耦合下海上风力机单桩基础水动力特性分析 被引量：1
5
作者 黄斐 朱仁庆 +3 位作者 刘红藏 秦雅 孙科 纪仁玮 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期485-493,共9页
针对传统的势流理论无法考虑波流耦合及其与结构物之间相互作用的非线性水动力学问题,建立波流耦合作用下单桩基础水动力数值模型,采用高精度分离涡(DES)方法对流场进行模拟,对不同波、流条件下桩柱更为精准的水动力特性进行分析。研究... 针对传统的势流理论无法考虑波流耦合及其与结构物之间相互作用的非线性水动力学问题,建立波流耦合作用下单桩基础水动力数值模型,采用高精度分离涡(DES)方法对流场进行模拟,对不同波、流条件下桩柱更为精准的水动力特性进行分析。研究结果表明:1)无流速下最大水平波浪力随波陡增大呈线性增长,而无因次波浪力随波陡数增加而减小;2)波流同向时,随流速的增大,波浪力谷值增长比峰值增长更为显著,而峰值处相位差较谷值处更为明显;波流反向时,波浪力峰值减小趋势以及相位差更鲜明,压强峰值随流速的变化较小;3)波浪力随波周期的增长而减小,相比相同波高增长率,周期变化对波浪力的影响更为突出;4)桩柱绕流过程中出现破浪破碎现象,两侧产生对称旋涡,绕流导致桩柱前方的高水位堆积,进而导致波浪力曲线呈轻微锯齿状。 展开更多
关键词 风力机单桩基础 分离涡模拟 波流耦合 相位差 水动力特性 波浪力
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风浪流夹角变化对三锚浮标系统运动响应的影响
6
作者 黎祖狄 米智楠 李伟雄 《机电工程技术》 2025年第9期1-6,共6页
在三锚浮标系统的初步设计中通常只考虑了风浪流共线,而在真实环境运行时常会面临载荷非共线的情形。为探究风浪流夹角变化对三锚浮标系统运动响应的影响,基于ANSYS-AQWA建立浮标系统的多场耦合模型,并对载荷非共线条件下的三锚浮标系... 在三锚浮标系统的初步设计中通常只考虑了风浪流共线,而在真实环境运行时常会面临载荷非共线的情形。为探究风浪流夹角变化对三锚浮标系统运动响应的影响,基于ANSYS-AQWA建立浮标系统的多场耦合模型,并对载荷非共线条件下的三锚浮标系统进行时域分析,得到风浪流夹角变化对浮标六自由度运动幅值及锚链张力的影响。结果表明:风浪流载荷共线作用时,三锚浮标系统纵荡与纵摇方向上的运动响应在入射角为0°时达到最大值,依次为2.57 m和8.58°;而横荡与横摇的运动响应在入射角为90°时达到最大值,依次为2.67 m和8.43°;共线载荷作用时艏摇方向上的运动响应为最小;垂荡方向上的运动响应对载荷夹角变化不敏感,平均变化幅度最大不超过0.6 m;当载荷共线作用并与锚链布置方向相反时,锚链张力也达到最大值,值为812.63 kN。故在计算三锚浮标系统的运动响应及对系泊系统进行设计时,可将风浪流载荷共线作为载荷作用的极端工况。 展开更多
关键词 三锚浮标系统 风浪流夹角 时域分析 运动响应
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风浪流联合作用下“风力机-光伏-网箱”浮式综合平台动力响应分析
7
作者 徐普 谌颖琪 +1 位作者 宋启明 刘蔚 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期626-634,共9页
为高效利用海洋资源,促进多能源融合的新型浮式平台发展,提出一种适应深远海域的“风力机-光伏-网箱”浮式综合平台。基于FAST与AQWA耦合计算方法,建立风力机、光伏与网箱平台、系泊系统耦合数值计算模型,通过“光伏-网箱”组合模型与... 为高效利用海洋资源,促进多能源融合的新型浮式平台发展,提出一种适应深远海域的“风力机-光伏-网箱”浮式综合平台。基于FAST与AQWA耦合计算方法,建立风力机、光伏与网箱平台、系泊系统耦合数值计算模型,通过“光伏-网箱”组合模型与单一网箱模型的频域对比分析,探究光伏组件对综合平台水动力性能的影响,进一步考虑海洋环境风浪流联合作用,计算得到“风力机-光伏-网箱”浮式综合平台的动力响应。结果表明:光伏组件使组合模型附加质量和辐射阻尼峰值有一定增加,对一阶波浪力影响较小但会导致垂荡与纵摇方向的幅值响应算子(RAO)上升;风浪流联合作用下,上部风力机转子推力、叶尖挥舞偏移、塔基剪力和塔顶偏移均产生较大波动,下部光伏与网箱平台纵荡和纵摇方向响应幅值显著增加,对垂荡方向影响较小,但会引起平台迎风缆绳张力明显增大和背风缆绳张力相应减少;相比单一网箱平台,添加风力机、光伏组件同样会引起浮式综合平台迎风缆绳张力增加和背风缆绳张力减小。 展开更多
关键词 海上风力机 动力响应 浮式发电站 养殖网箱 风浪流
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波流耦合作用下胶州湾风暴潮增水的数值模拟——以9711号台风为例
8
作者 郑冰鑫 武雅洁 曹裕德 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期116-124,共9页
为了预报和防御胶州湾受台风影响而造成的风暴潮灾害,本文基于Delft3D数值模拟软件和混合风场模型,以9711号台风为例,建立了青岛胶州湾及其附近海域在台风影响下的二维波流耦合数值模型,利用耦合模型模拟分析9711号台风对胶州湾影响过... 为了预报和防御胶州湾受台风影响而造成的风暴潮灾害,本文基于Delft3D数值模拟软件和混合风场模型,以9711号台风为例,建立了青岛胶州湾及其附近海域在台风影响下的二维波流耦合数值模型,利用耦合模型模拟分析9711号台风对胶州湾影响过程中波流耦合增水极值对风暴潮以及胶州湾的影响,探究纯风生流表层流场的时空变化特征和波浪增水对风暴潮增水的贡献。结果表明:9711号台风对胶州湾引起的风暴潮水位中天文潮位占主导地位,波流耦合增水极值随着叠加天文潮位的降低而增大,综合水位随着天文潮的降低而下降;当波流耦合最大增水叠加天文潮高潮位时,胶州湾西北部海域形成漫滩的风险加剧;此外,胶州湾内浅水区域的波浪增水较深水区域更为显著。 展开更多
关键词 波流耦合 风暴潮 波浪增水 纯风生流 Delft3D模型 胶州湾
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某三用工作船动力定位功率估算方法研究
9
作者 袁德 黄天星 +1 位作者 祝文倩 曾江易 《广东造船》 2025年第3期64-67,共4页
本文以某DP2三用工作船为研究对象,介绍了一种在船舶初步设计阶段估算动力定位功率的方法,即用经验公式计算船舶的风、浪、流等环境外力,以此计算船舶进行动力定位时各推进器所需功率。该方法计算快捷,对动力定位功率的初步计算有良好... 本文以某DP2三用工作船为研究对象,介绍了一种在船舶初步设计阶段估算动力定位功率的方法,即用经验公式计算船舶的风、浪、流等环境外力,以此计算船舶进行动力定位时各推进器所需功率。该方法计算快捷,对动力定位功率的初步计算有良好的应用参考价值。 展开更多
关键词 动力定位 功率计算 风、浪、流 环境力
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复杂风-浪-流环境下海洋牧场交通栈道施工阶段钢管桩受力行为研究
10
作者 周国涛 张成明 +1 位作者 侯总 聂瑞锋 《鲁东大学学报(自然科学版)》 2025年第1期9-18,共10页
为明确复杂海洋环境下钢管桩的受力行为,借助于有限元数值模拟,采用流固耦合的方法,进行施工阶段钢管桩在风-浪-流耦合作用下的受力行为研究,总结得到不同参数下钢管桩的动力响应规律。首先,借助有限元软件ANSYS Workbench的Fluent模块... 为明确复杂海洋环境下钢管桩的受力行为,借助于有限元数值模拟,采用流固耦合的方法,进行施工阶段钢管桩在风-浪-流耦合作用下的受力行为研究,总结得到不同参数下钢管桩的动力响应规律。首先,借助有限元软件ANSYS Workbench的Fluent模块,通过加载UDF程序进行二次开发,对数值模型进行了速度入口、压力出口、入口体积和出口体积等边界条件的设置,实现风-浪-流耦合环境场的构造;其次,基于风-浪-流耦合数值环境场,对单向和双向流固耦合作用下风-浪-流耦合环境与钢管桩的动力响应结果进行了对照分析,结果表明双向流固耦合方法更符合实际海洋环境下钢管桩受力状态;最后,对施工阶段钢管桩进行动力响应研究,分析了桩径、斜度、长度、截面形状、水深、环境等参数影响下钢管桩动力响应规律,并对钢管桩周围流体域进行分析,得到不同斜度钢管桩周围流体域运动规律。 展开更多
关键词 风-浪-流耦合 海洋牧场 钢管桩 动力响应
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海上风机单桩基础冲刷防护试验研究
11
作者 蒋玲智 高洋洋 《地基处理》 2025年第2期116-126,共11页
本文开展了极端波流条件下的单桩冲刷以及防护研究,研究纯流和波流组合作用下的局部冲刷发展速度和最终平衡冲刷深度。基于冲刷结果开展防护研究,防护包括抛石防护、抛石−土工布组合防护、抛石−护圈组合防护。研究结果表明:无防护时,在... 本文开展了极端波流条件下的单桩冲刷以及防护研究,研究纯流和波流组合作用下的局部冲刷发展速度和最终平衡冲刷深度。基于冲刷结果开展防护研究,防护包括抛石防护、抛石−土工布组合防护、抛石−护圈组合防护。研究结果表明:无防护时,在极端流和波流组合作用下,桩基础周围的最大冲刷深度分别为1.160D和0.653D(D为桩径),纯流条件下的冲刷发展速度小于波流组合作用;对于防护而言,抛石防护、抛石与土工布组合防护的防护效果随抛石厚度的增大而增强。本实验中,厚度为3D_(50)(D_(50)为抛石中值粒径)的抛石与护圈组合防护的防护效果最好,其防护效果在纯流和波流组合作用下分别为91.47%和81.01%。研究成果可为海上风电工程的不同冲刷防护措施设计提供技术参考。 展开更多
关键词 风机单桩 纯流作用 波流组合 抛石防护 组合防护 平衡冲刷深度
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风电外送输电网络暂态电流行波特征动态阈值设定
12
作者 曹丹 冯浩杰 +2 位作者 笪玥 周浩然 刁杨华 《电子设计工程》 2025年第11期59-62,67,共5页
风电能源的不稳定性导致暂态电流行波特征复杂多变,行波信号在频域上的分布极为分散,难以提取其准确特征,严重影响阈值动态调整的灵敏度。为了有效适应故障场景的动态变化,针对风电外送输电网络,设计了暂态电流行波特征动态阈值设定方... 风电能源的不稳定性导致暂态电流行波特征复杂多变,行波信号在频域上的分布极为分散,难以提取其准确特征,严重影响阈值动态调整的灵敏度。为了有效适应故障场景的动态变化,针对风电外送输电网络,设计了暂态电流行波特征动态阈值设定方法。利用行波传感器捕捉故障发生时的暂态电流行波信号,并采用经验模态分解(EMD)和希尔伯特变换(HT)准确提取信号的频域特征。将阈值设定问题转化为目标优化问题,将故障特征与参考暂态电流行波信号特征之间的相似度最大值设定为目标函数。利用粒子群算法迭代求解目标函数,得出不同故障类型下的特征阈值,以适应实际工况的动态变化。结果表明,应用该方法后,阈值动态调整的灵敏度最高可达到0.92,说明该方法能够更好地适应故障场景的动态变化。 展开更多
关键词 风电外送输电网络 暂态电流行波信号 特征提取 粒子群算法 阈值设定
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风浪流耦合作用下锚泊式海上试验平台的水动力特性试验
13
作者 王花梅 李明兵 +2 位作者 路宽 刘玉正 李士花 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期138-147,157,共11页
为了研究国家海洋试验场的“国海试1”平台与锚泊优化方案是否满足设计要求,采用物理模型试验方法,制作1∶30试验平台模型,在国家海洋技术中心海洋动力环境实验室开展百余组不同波高、波周期、波向的不规则波、定常风和等效均匀流联合... 为了研究国家海洋试验场的“国海试1”平台与锚泊优化方案是否满足设计要求,采用物理模型试验方法,制作1∶30试验平台模型,在国家海洋技术中心海洋动力环境实验室开展百余组不同波高、波周期、波向的不规则波、定常风和等效均匀流联合作用下,两点式躺地链系泊状态下的模型运动响应研究。对比分析试验结果与对应试验平台的设计指标,结果表明:同样海况下,风浪与潮流同向时,试验平台的运动响应更剧烈;流速1.14 m/s、4级海况时,试验平台最大横摇角为10.41°,“国海试1”平台无法开展正常的吊装工作;流速1.14m/s、6级海况时,试验平台最大横摇角为15.07°,“国海试1”平台搭载的试验测试设备无法正常工作;流速1.14 m/s、8级海况时,试验平台最大横摇角为20.21°,平台存在安全隐患,应采取避险措施;“国海试1”满足抗7级风浪的设计要求。该研究成果验证了改进后的国家海洋综合试验场“国海试1”平台满足抗7级海况的设计要求。因此,建议“国海试1”平台在6级海况下应停止试验作业,8级海况下应采取必要的避险措施。该研究为同类新型海洋平台水动力研究提供了参考。 展开更多
关键词 风浪流耦合作用 锚泊式海上试验平台 物理模型试验 水动力特性 最大工作海况
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风浪流单独及耦合作用下15 MW级浮式基础动力特性研究 被引量：1
14
作者 李帅 李筹胜 +4 位作者 任亚君 王富强 武明鑫 李清石 郝军刚 《水力发电》 CAS 2024年第7期93-100,共8页
了解风浪流等环境荷载效应对浮式基础设计及优化至关重要,为此,以15 MW级漂浮式基础为研究对象,系统性定量分析风浪流环境荷载单独及耦合作用下对浮式基础运动及系泊系统受力的影响。首先,以INOWINDMOOR 12 MW和TaiDa 15 MW浮式基础为... 了解风浪流等环境荷载效应对浮式基础设计及优化至关重要,为此,以15 MW级漂浮式基础为研究对象,系统性定量分析风浪流环境荷载单独及耦合作用下对浮式基础运动及系泊系统受力的影响。首先,以INOWINDMOOR 12 MW和TaiDa 15 MW浮式基础为原型设计新的15 MW级浮式基础,并在ANSYS-AQWA建立水动力分析模型,风力荷载及海流荷载通过风力系数、流力系数添加;其次,针对风浪流等环境荷载单独及耦合作用下浮式基础运动和系泊受力等特征开展分析。结果表明:浮式基础运动及系泊受力主要受风力和流力的影响,波浪会加剧浮式基础运动及系泊受力的往复性,并加大运动幅度及系泊受力;流荷载对浮式基础运动及系泊受力影响较大,特别是风、浪与流耦合作用时会导致系泊受力明显增加,实际工程设计时,流荷载应给与重点关注。 展开更多
关键词 15 MW级浮式基础 风浪流环境荷载 单独及耦合作用 基础运动特性 系泊受力
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单块浮冰在风浪流作用下的运动响应数值模拟
15
作者 王亦晗 孙林华 倪宝玉 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第3期452-462,共11页
随着全球气候变暖,冰缘区的浮冰数量逐渐增加,会对极地区域运行和作业的海洋结构物形成潜在威胁。为了更好地研究和预报冰缘区中的浮冰在环境载荷作用下的响应特性,该文对风浪流环境下的单块浮冰运动响应进行了数值模拟,分别研究了风拖... 随着全球气候变暖,冰缘区的浮冰数量逐渐增加,会对极地区域运行和作业的海洋结构物形成潜在威胁。为了更好地研究和预报冰缘区中的浮冰在环境载荷作用下的响应特性,该文对风浪流环境下的单块浮冰运动响应进行了数值模拟,分别研究了风拖曳工况、流拖曳工况、风浪联合作用以及波流联合作用等不同情况下的浮冰运动响应特性。在风或流的拖曳作用下,浮冰的漂移可分为初始加速和稳定漂移两个阶段,其中初始加速阶段浮冰的迎流侧出现明显的低压区,浮冰垂荡运动与纵摇运动存在相互耦合的特性。对于风或流与波浪联合作用的情况,该文采用了一种叠加波浪引起的漂移速率与拖曳引起的漂移速率的线性方法,估算了浮冰在联合作用环境下的漂移速率,此线性估算方法在风速小于7 m/s的情况下或流速低于0.08 m/s的情况下总体吻合较好。此外,该文还分析了风、流与波浪联合作用环境下浮冰纵荡、纵摇与垂荡三自由度的运动特性,并通过浮冰的漂移速率估算了波浪与浮冰的遭遇周期,其结果在风速与流速较低的情况下与数值模拟得到的浮冰各自由度运动周期结果吻合较好。 展开更多
关键词 浮冰 风浪流 运动响应 数值模拟
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风浪流耦合场下EIMD-斜拉桥的半主动控制方法
16
作者 谢琛 李志军 郑强 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第3期357-365,共9页
为了减少斜拉桥过大的振动响应,本文根据新型电磁惯性质量阻尼器的优点,以双塔双索面钢箱梁斜拉桥模型为算例,提出基于新型电磁惯性质量阻尼器斜拉桥半主动控制方法,并对其进行仿真分析,以主梁跨中节点的动力响应特性为控制目标,验证了... 为了减少斜拉桥过大的振动响应,本文根据新型电磁惯性质量阻尼器的优点,以双塔双索面钢箱梁斜拉桥模型为算例,提出基于新型电磁惯性质量阻尼器斜拉桥半主动控制方法,并对其进行仿真分析,以主梁跨中节点的动力响应特性为控制目标,验证了文中方法的有效性。研究结果表明:相较于线性二次型调节器的主动控制方法,文中的半主动控制方法的斜拉桥位移控振率为77.3%,加速度控振率为64.3%,控制系统的外部能量需求有所降低,阻尼系数控制在由新型电磁惯性质量阻尼器提供的合理范围内,能实现更优的控制效果。文中方法可为斜拉桥在复杂环境下的系统控制提供理论参考。 展开更多
关键词 大跨斜拉桥 风浪流耦合作用 电磁惯性质量阻尼器 半主动控制
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波流作用下海上风机大直径加翼单桩基础局部冲刷试验研究 被引量：2
17
作者 李涛 王顺意 +1 位作者 李彪 漆文刚 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期60-70,共11页
随着海上风机的大型化和风电场所在海域水深的增加,海上风机基础需要承受更大的水平荷载和弯矩荷载。加翼单桩能有效提升风机基础承载能力,但侧翼结构对桩基周围局部冲刷的影响目前尚不明确。在波流水槽中开展了大直径加翼单桩动床冲刷... 随着海上风机的大型化和风电场所在海域水深的增加,海上风机基础需要承受更大的水平荷载和弯矩荷载。加翼单桩能有效提升风机基础承载能力,但侧翼结构对桩基周围局部冲刷的影响目前尚不明确。在波流水槽中开展了大直径加翼单桩动床冲刷模型试验,研究纯流和波流共同作用下加翼单桩的冲刷特性。试验结果表明:加翼单桩周围局部冲刷特性受到来流强度、方向和类型的显著影响;当水流强度较小时,加翼单桩相较于传统的单桩基础具有较好的冲刷防护效果,防护效率最高可达20.7%;当水流强度较大或波流叠加时,加翼单桩的防护效应可能消失,甚至产生更为严重的冲刷;冲刷坑范围受到加翼单桩与水流方向夹角的影响,加翼单桩最大的冲刷坑宽度能达到单桩的2倍以上。在实际工程中,为了充分发挥加翼单桩的承载能力,应充分考虑局部冲刷的影响;建议将侧翼安装在最大冲刷深度以下的桩身位置,从而达到较好的承载力增强效果。 展开更多
关键词 加翼单桩 局部冲刷 冲刷防护 波流作用 海上风机 海上风电 风机基础
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江苏省海上风电气象服务研究进展 被引量：1
18
作者 王博妮 朱天华 +7 位作者 张敏 黄亮 吴寿康 黄芳 葛行成 桑小卓 袁心仪 姚阮 《气象科技进展》 2024年第6期52-58,共7页
随着能源改革和“双碳”战略的深入推进,海上风电作为重要的清洁能源进入了高速发展期,对严重困扰海上风电安全的强对流、海雾、浪高等高影响天气监测预报预警服务需求也日益强烈。本文从空基、海基、岸基等多维度观测的开展到海上风电... 随着能源改革和“双碳”战略的深入推进,海上风电作为重要的清洁能源进入了高速发展期,对严重困扰海上风电安全的强对流、海雾、浪高等高影响天气监测预报预警服务需求也日益强烈。本文从空基、海基、岸基等多维度观测的开展到海上风电高影响天气预报预警服务关键技术的研发,以及海上风电精细化气象服务的实现三个方面,分析和总结了江苏省海上风电气象服务关键技术及取得的创新性成果,并提出海上风电未来的发展方向,以期为沿海其他省市开展海上风电气象服务研究和制订新能源方案等提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 海上风电 气象服务 风-浪-流预报技术
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半潜漂浮式风机载荷及运动响应敏感性分析 被引量：1
19
作者 唐荆 赵鹰 《上海节能》 2024年第2期316-325,共10页
为研究漂浮式风机在海洋环境作用下载荷及运动响应的参数敏感性,对OC4-5MW半潜漂浮式风机模型进行了气动-水动-系泊一体化时域动态仿真,对比分析了风机位移、倾角、加速度及塔筒载荷在关键极限停机工况下受到风、浪、流载荷及偏航等多... 为研究漂浮式风机在海洋环境作用下载荷及运动响应的参数敏感性,对OC4-5MW半潜漂浮式风机模型进行了气动-水动-系泊一体化时域动态仿真,对比分析了风机位移、倾角、加速度及塔筒载荷在关键极限停机工况下受到风、浪、流载荷及偏航等多个因素影响的响应规律。结果表明:采用中心式风机设计的机头朝向变化对结构不平衡影响可忽略,但基础安装方位应避开纵荡与风浪主频方向夹角60°~120°范围,开启偏航对风或背风控制有利于降低整体倾角、机舱加速度和塔底载荷;风浪方向夹角的影响缺乏明显规律性,设计时应充分考虑0°~90°夹角范围。波浪高度对所有观察变量的影响均较明显,风机上部对波浪高频区更敏感,但基础对低频区更敏感。机舱加速度受浪流影响较大,受风载影响较小;基础加速度对参数相对不敏感。 展开更多
关键词 漂浮式风机 半潜式 风浪流 动态响应 敏感性分析
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风浪流载荷下大型海上平台拆解装备起重作业数值模拟 被引量：1
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作者 张国华 张磊 杨雪 《中国修船》 2024年第2期45-49,共5页
文章以从事大型海上平台设施拆解、安装作业的海洋工程起重船为例,研究超大型海洋工程起重船在风浪流载荷下的运动特性,通过频域分析得到船舶在波浪载荷下运动响应幅值,进而进行时域分析,得到风浪流载荷下的起重作业动态参数。结果显示... 文章以从事大型海上平台设施拆解、安装作业的海洋工程起重船为例,研究超大型海洋工程起重船在风浪流载荷下的运动特性,通过频域分析得到船舶在波浪载荷下运动响应幅值,进而进行时域分析,得到风浪流载荷下的起重作业动态参数。结果显示,起重船提升大型海上设施时,风浪流引起的船舶运动和起重机载荷动态变化均小于起重机设计能力,在设计工况下大型起重机的作业可行性得到验证。 展开更多
关键词 海上平台拆解 风浪流载荷 起重船 运动特性 数值模拟
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