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1、1程小明程小明中船重工集团公司第七中船重工集团公司第七0 0二研究所二研究所20192019年年7 7月月2222日日 北京北京海上浮式风电平台设计中的技术问题探讨海上浮式风电平台设计中的技术问题探讨2一、概述一、概述五、总结五、总结二、浮式风电平台的特点二、浮式风电平台的特点三、浮式风电平台设计要点三、浮式风电平台设计要点三、浮式风电平台设计要点三、浮式风电平台设计要点四、设计实例介绍四、设计实例介绍3一、概述一、概述概述4风资源丰富,风湍流强度和海面粗糙度更小远离海岸,减少污染深海区域浮式基础较固定式基础经济性高风能资源环保经济性近海资源有限,深海资源充足为远海孤岛开发提供能源保障用海资源
2、岛屿开发由陆向海由浅到深由固定式到漂浮式发展海上浮式风电的必要性发展海上浮式风电的必要性概述我国现有的海上风机主要采用固定式基础安装在浅海区域(小于30m水深)。随着水深增加导致固定式风力机建造安装费用急剧增加。水深大于50-60米以后,浮式风机系统建造成本将大幅降低,因此,水深大于50米的海域一般采用浮式基础作为风机的支撑平台。5结构成本水深(m)0100120140单桩基础重力基础三角式基础导管架基础桁架式基础浮式基础浅海技术过渡海域技术深海技术不同水深和基础结构形式的成本曲线不同水深和基础结构形式的成本曲线620182018年欧洲各国在建海上风电场平均水深及离岸距离
3、年欧洲各国在建海上风电场平均水深及离岸距离概述概述7有史以来制造的第一台最大的风电机组叶片(有史以来制造的第一台最大的风电机组叶片(12MW12MW风机),由风机),由GEGE拥有的拥有的LM LM Wind PowerWind Power生产的生产的107107米长的米长的LM 107.0 PLM 107.0 P型号离开位于法国瑟堡的型号离开位于法国瑟堡的OEMOEM工厂工厂概述8中国海上风电投运、在建与核准未开建容量(中国海上风电投运、在建与核准未开建容量(GWGW)截至截至2019年年3月底,中国海上风电已投运月底,中国海上风电已投运3.69GW,在建,在建10GW,核准未,核准未开建开
4、建41.38GW;已投运海上风电容量有;已投运海上风电容量有75%(2.77GW)在江苏省,核准)在江苏省,核准未开建海上风电容量有未开建海上风电容量有70%(29GW)在广东省。)在广东省。可以预期未来的海上风场将会离岸越来越远,单机功率越来越大,并出现可以预期未来的海上风场将会离岸越来越远,单机功率越来越大,并出现越来越多的浮式风机。越来越多的浮式风机。9二、浮式风电平台的特点二、浮式风电平台的特点10一般浮式结构一般浮式结构物物船舶船舶半潜式平台半潜式平台导管架导管架GBS平台平台张力腿平台张力腿平台渔业网箱平台渔业网箱平台各种特殊平台各种特殊平台浮式风电平台特点浮式风电平台特点11浮式
5、风电平台特点12半潜式:半潜式:3434立柱,体积较大,吃水较浅,成本较低,设计灵活立柱,体积较大,吃水较浅,成本较低,设计灵活TLPTLP式:水深适应性强刚度大,稳性和耐波性好,但技术难度大,成本高式:水深适应性强刚度大,稳性和耐波性好,但技术难度大,成本高SparSpar式:单立柱,结构简单,水线面积及面积矩较小,需要降低整体重心保式:单立柱,结构简单,水线面积及面积矩较小,需要降低整体重心保证静稳性,吃水较深,成本较高。证静稳性,吃水较深,成本较高。BargeBarge式:与船舶工作原理类似,形式简单,设计灵活,成本较低,耐波性差式:与船舶工作原理类似,形式简单,设计灵活,成本较低,耐波
6、性差浮式风电平台特点13DIMENSIONHYWIND DEMO2.3 MWHYWINDSCOTLAND6.0 MWMass5300 tonnes11200 tonnesDraught100 m78 mHub height65 m98 mWater depth220 m105 mSubstructure Diameter8.3 m14.4 mRotor diameter85 m154 mAnchorDrag embedded anchorSuction anchorMooringWire/chainChain示范样机浮式风电平台特点14DIMENSIONWINDFLOATDEMO6 MWFou
7、ndation3 column Semi-submersibleDisplacement5500 tonnesWater depth40-50 mHub height78mDistance from the shore5 km示范样机浮式风电平台特点15主要特点主要特点结构特殊:结构特殊:风载荷大,风倾力矩大风载荷大,风倾力矩大重心高重心高经济性要求高经济性要求高由此导致稳定性差由此导致稳定性差抗台风要求:抗台风要求:台风:十分钟平均风速可超过每秒台风:十分钟平均风速可超过每秒50米米波浪:有义波高可大于波浪:有义波高可大于10米米浮式风电平台特点16性能要求高:性能要求高:浮力(排水量):足
8、以支撑自身及上层建筑浮力(排水量):足以支撑自身及上层建筑静稳性:在巨大风倾力矩作用下仍能保持小倾角静稳性:在巨大风倾力矩作用下仍能保持小倾角耐波性:在极限风浪流环境条件下保证较小耐波性:在极限风浪流环境条件下保证较小运动幅度(包括加速度)运动幅度(包括加速度)结构安全性:在极限海况条件下保证结构强度结构安全性:在极限海况条件下保证结构强度满足安全性求满足安全性求力学问题复杂:力学问题复杂:风机空气动力学风机空气动力学平台水动力学平台水动力学系泊动力学系泊动力学全系统耦合运动全系统耦合运动17三、浮式风电平台设计要点三、浮式风电平台设计要点18浮式风电平台设计要点浮式风电平台设计要点:浮式风电
9、平台设计要点:浮力、静稳性浮力、静稳性耐波性耐波性系泊系统系泊系统结构安全性结构安全性经济性经济性模型试验验证模型试验验证19浮式风电平台设计要点浮力、静稳性浮力、静稳性浮力等于浮力等于 排水量,由结构总重量决定。排水量,由结构总重量决定。静稳性由静水刚度决定(重心、浮心相对位置,水线面积、静稳性由静水刚度决定(重心、浮心相对位置,水线面积、面积矩)面积矩)提高静稳性的方法:提高静稳性的方法:1.降低重心相对浮心的位置降低重心相对浮心的位置(如在平台底部加配重)(如在平台底部加配重)2.增加水线面积和面积矩增加水线面积和面积矩(增加立柱直径及立柱(增加立柱直径及立柱到平台中心的距离)到平台中心
10、的距离)20浮式风电平台设计要点耐波性耐波性(即波浪中平台的运动响应)(即波浪中平台的运动响应)由波浪激励力由波浪激励力F、质量、质量M(包括附加质量)(包括附加质量)、刚度刚度K及阻尼及阻尼C等综合因素决定。等综合因素决定。=()(+)+()21浮式风电平台设计要点减小运动响应的方法:减小运动响应的方法:1.减小波浪激励力减小波浪激励力减小迎浪面积、增大迎浪面所在水下深度。减小迎浪面积、增大迎浪面所在水下深度。2.合理设计平台静水刚度和质量合理设计平台静水刚度和质量(包括附加质量)。(包括附加质量)。使平台运动自然周期使平台运动自然周期(=(/))远离波浪谱峰周期。远离波浪谱峰周期。(但往往
11、与静稳性矛盾)(但往往与静稳性矛盾)3.增大平台阻尼增大平台阻尼使用增大水动力阻尼的设计,如阻尼板。使用增大水动力阻尼的设计,如阻尼板。22浮式风电平台设计要点系泊系统系泊系统浮式风电平台系泊系统主要特点:浮式风电平台系泊系统主要特点:1.浅水系泊悬链线效应差浅水系泊悬链线效应差,同样幅度位移下锚链张力增幅远大于中深水情况。同样幅度位移下锚链张力增幅远大于中深水情况。2.系泊系统对平台抗风倾力矩能力影响较大系泊系统对平台抗风倾力矩能力影响较大3.周边结构物密集,系泊半径及布设方向受限周边结构物密集,系泊半径及布设方向受限4.系泊系统建造安装价格较高,直接影响风电场建设的经济性。系泊系统建造安装
12、价格较高,直接影响风电场建设的经济性。浮式风电平台设计要点23水深系泊半径锚链直径锚链长度40m160m120mm173m项目移动前移动后变化率顶端角度(deg)49.9820.94-58.10%张力(t)27.9160.89476.67%躺底段(m)870-100%水平移动水平移动8m浮式风电平台设计要点24水深系泊半径锚链直径锚链长度400m1600m120mm1730m项目移动前移动后变化率顶端角度(deg)50.6948.34-4.64%张力(t)271.27296.519.30%躺底段(m)888842-5.18%水平移动水平移动8m浮式风电平台设计要点25水深系泊半径锚链直径锚链长
13、度40m320m120mm333m项目移动前移动后变化率顶端角度(deg)50.1622.94-54.27%张力(t)27.68125.68354.05%躺底段(m)408297-27.21%水平移动水平移动8m浮式风电平台设计要点26水深系泊半径锚链直径锚链长度聚酯缆直径聚酯缆长度40m320m120mm300m120mm33m项目移动前移动后变化率顶端角度(deg)43.0826.38-38.77%张力(t)15.7958.15268.27%躺底段(m)257196-23.74%水平移动水平移动8m27浮式风电平台设计要点系泊系统系泊系统浅水条件下系泊系统设计要点:浅水条件下系泊系统设计要
14、点:1.加大躺底段锚链重量以提高悬链线效应加大躺底段锚链重量以提高悬链线效应2.悬垂段部分采用合成缆增加弹性悬垂段部分采用合成缆增加弹性(如聚酯缆,(如聚酯缆,Polyester)以上两项措施均有助于减小张力,以上两项措施均有助于减小张力,减小系泊半径,从而减小对锚固基础减小系泊半径,从而减小对锚固基础承载力的要求,减小海底占用面积,承载力的要求,减小海底占用面积,提高系泊系统整体经济性。提高系泊系统整体经济性。28浮式风电平台设计要点结构安全性结构安全性结构极限载荷:结构极限载荷:浮式风机与固定式风机的最主要区别是浮式浮式风机与固定式风机的最主要区别是浮式平台的波频运动(位移、速度和加速度)
15、将引起额外的结构载平台的波频运动(位移、速度和加速度)将引起额外的结构载荷、振动、疲劳。荷、振动、疲劳。结构共振:结构共振:需要分析结构的振动自然周期与波浪周期的关系,需要分析结构的振动自然周期与波浪周期的关系,避免发生结构共振。避免发生结构共振。疲劳分析:疲劳分析:需要依据波浪需要依据波浪长期散布图进行结构疲劳分析长期散布图进行结构疲劳分析29浮式风电平台设计要点结构安全性结构安全性通用电气在美国内布拉斯加州的一处风场通用电气在美国内布拉斯加州的一处风场7月月5日发生倒塔事日发生倒塔事故,这是故,这是GE今年在美国发生的第三次风机倒塌事件今年在美国发生的第三次风机倒塌事件30浮式风电平台设计
16、要点经济性经济性风机功率及平台用钢量、建造难度风机功率及平台用钢量、建造难度系泊形式、系泊缆材质和数量系泊形式、系泊缆材质和数量锚固基础形式及数量锚固基础形式及数量运输安装费用运输安装费用可靠性及运维费用可靠性及运维费用 31浮式风电平台设计要点模型试验验证模型试验验证通过对风机气动、浮式平台水动力及系泊系统通过对风机气动、浮式平台水动力及系泊系统全系统实验室模拟验证数值模拟手段及结论全系统实验室模拟验证数值模拟手段及结论的正确性的正确性,为设计方案的论证提供可靠数据。,为设计方案的论证提供可靠数据。主要难点主要难点风浪流模拟中风浪流模拟中Froude数与雷诺数同时相似数与雷诺数同时相似的问题
17、,主要表现在风机叶轮的空气动力学与的问题,主要表现在风机叶轮的空气动力学与平台波浪力学之间的不可协调。平台波浪力学之间的不可协调。应对措施应对措施等效阻力盘法:采用具有与风机叶轮同等阻力特性的阻力盘模拟风机整体等效阻力盘法:采用具有与风机叶轮同等阻力特性的阻力盘模拟风机整体风载荷对平台的作用风载荷对平台的作用32浮式风电平台设计要点数值模拟方法数值模拟方法1.风机气动力风机气动力通过软件计算或风洞试验获得实时气动力载荷或气动载荷系数。通过软件计算或风洞试验获得实时气动力载荷或气动载荷系数。常用软件有常用软件有BLADED,FAST等。等。2.浮式平台水动力浮式平台水动力绕射绕射/辐射理论频域求
18、解浮体水动力系数,对细长体采用辐射理论频域求解浮体水动力系数,对细长体采用 Morison公式时公式时域求解波浪力。域求解波浪力。对不规则时历入射波,将频域水动力系数转换到时域,与入射波一起构对不规则时历入射波,将频域水动力系数转换到时域,与入射波一起构成时历波浪力加到运动方程右侧作为外力输入。成时历波浪力加到运动方程右侧作为外力输入。常用软件有常用软件有SESAM,AQWA,HYDROSTAR,THAFTS(自研)等(自研)等33浮式风电平台设计要点数值模拟方法数值模拟方法3.系泊系统张力系泊系统张力用基于悬链线方程的准静态方法或者有限单元的动力学方法求解锚链张用基于悬链线方程的准静态方法或
19、者有限单元的动力学方法求解锚链张力,锚链顶端(与平台相连)的运动作为输入,计算张力后迭代计算平力,锚链顶端(与平台相连)的运动作为输入,计算张力后迭代计算平台运动直至收敛。台运动直至收敛。常用软件:常用软件:ORCAFLEX,SESAM,AQWA等等4.全系统耦合运动响应全系统耦合运动响应实时求解风机叶片气动力、平台运动响应、系泊张力,实时求解风机叶片气动力、平台运动响应、系泊张力,如如 BLADED(水动力系数由外部输入)。(水动力系数由外部输入)。输入风机气动载荷系数实时求解风载荷、平台运动响应、系泊张力,输入风机气动载荷系数实时求解风载荷、平台运动响应、系泊张力,如如 SESAM,AQW
20、A,ORCAFLEX(水动力系数由外部输入)等。(水动力系数由外部输入)等。从从浮浮式平台及系泊系统设计角度看,这种方法简单而不失精确性。式平台及系泊系统设计角度看,这种方法简单而不失精确性。34四、设计实例介绍四、设计实例介绍设计实例介绍35参数参数单位单位数值数值立柱间距立柱间距m70.0立柱直径立柱直径m13.0立柱高度立柱高度m28.0下浮体宽度下浮体宽度m14.0下浮体高度下浮体高度m3.5上部撑杆边长上部撑杆边长m3.5吃水吃水m13.5排水量排水量kg1.417E+07平台用钢量平台用钢量te3050风机总重风机总重te903压载重量压载重量te10200重心垂向距离(距重心垂向
21、距离(距水线)水线)m-0.71横摇惯量横摇惯量kgm21.552E+10纵摇惯量纵摇惯量kgm21.557E+10艏摇惯量艏摇惯量kgm21.503E+105.5MW风机浮式平台设计实例风机浮式平台设计实例设计极限海况:设计极限海况:Hs=10.1m,Tp=17s,Gamma=2;Hs=10.1m,Tp=17s,Gamma=2;风速:风速:55m/s(1055m/s(10分钟平均)分钟平均)+脉动;流速:脉动;流速:1m/s 1m/s 设计实例介绍36静稳性静稳性按船级社关于海上平台稳性规范校核按船级社关于海上平台稳性规范校核设计实例介绍37耐波性耐波性平台运动的自然周期平台运动的自然周期平
22、台运动的平台运动的RAORAO平台各自由度受到的波浪力平台各自由度受到的波浪力自由度垂荡横摇纵摇自然周期(s)24.825.125.1Period(s)Free Flaoting RAO-Heave010203040-0.500.000.501.001.502.00Period(s)Free Flaoting RAO-Roll(deg/m)010203040-0.500.000.501.001.502.002.503.003.50Period(s)Free Flaoting RAO-Pitch(deg/m)010203040-0.500.000.501.001.502.002.503.00Pe
23、riod(s)Froude-Krylov+Diffraction Force-Heave(N/m)010203040-2.0E+060.0E+002.0E+064.0E+066.0E+068.0E+061.0E+07Period(s)Froude-Krylov+Diffraction Force-Roll(Nm/m)010203040-5.0E+070.0E+005.0E+071.0E+081.5E+082.0E+082.5E+08Period(s)Froude-Krylov+Diffraction Force-Pitch(Nm/m)010203040-5.0E+070.0E+005.0E+0
24、71.0E+081.5E+082.0E+082.5E+083.0E+08设计实例介绍38系泊系统系泊系统(时域耦合分析,风载荷通过风力系数计算得出)(时域耦合分析,风载荷通过风力系数计算得出)系泊缆编号最大张力最小躺底段长度破断张力保险系数Line 13.583E+04197.89.398E+06262.29 Line 23.579E+04197.99.398E+06262.59 Line 31.247E+0644.529.398E+067.54 Line 41.376E+0643.039.398E+066.83 Line 54.696E+068.0189.398E+062.00 Line 6
25、4.500E+069.8769.398E+062.09 6060度浪向系泊缆度浪向系泊缆张力张力浪向垂荡最大位移横摇最大角度纵摇最大角度-905.32612.420.00-75-5.09211.584.559-60-5.0999.1966.405-45-5.1756.5598.042-30-5.2236.3679.306-15-5.1646.45410.140-5.079-6.05110.2215-5.085-7.3659.53030-5.088-8.1498.36445-5.043-8.2467.58560-5.193-8.915-6.29775-5.310-9.967-3.63990-5.
26、390-10.470.00浮式风电平台运动浮式风电平台运动设计实例介绍39结构结构安全性安全性风机塔底弯矩风机塔底弯矩平台垂荡运动5.4平台倾斜角度12.4塔底弯矩3.71E+08风载荷引起的塔底弯矩3.31E+08重力引起的塔底弯矩1.10E+08惯性力引起的塔底弯矩1.40E+08设计实例介绍40结构安全性结构安全性强度校核强度校核以垂向弯矩为特征载荷的应力分布以垂向弯矩为特征载荷的应力分布以垂向剪力为特征载荷的应力分布以垂向剪力为特征载荷的应力分布41五、总结五、总结总结42目前国内在海上浮式风电领域的设计和建造能力目前国内在海上浮式风电领域的设计和建造能力 风机设计制造风机设计制造建造
27、能力国际一流,设计水平先进,需要针对浮式风电平台特点进行调建造能力国际一流,设计水平先进,需要针对浮式风电平台特点进行调整改进。整改进。浮式风电平台浮式风电平台具有很强的海洋平台设计建造经验和能力,具备设计性能优良的浮式风具有很强的海洋平台设计建造经验和能力,具备设计性能优良的浮式风电平台的基础。电平台的基础。系泊系统系泊系统具有很强的海洋平台系泊系统的设计能力和丰富经验,具备设计性能优具有很强的海洋平台系泊系统的设计能力和丰富经验,具备设计性能优良的浮式风电平台系泊系统的基础。良的浮式风电平台系泊系统的基础。数值模拟数值模拟具有很强的软件分析手段,包括国际通用的商业软件和自主开发的分析具有很
28、强的软件分析手段,包括国际通用的商业软件和自主开发的分析软件。软件。模型试验验证模型试验验证具有国际一流的海洋工程和气动力学模型试验设施,积累了丰富的试具有国际一流的海洋工程和气动力学模型试验设施,积累了丰富的试验经验,具备进行海上浮式风电系统模型试验的软硬件能力。验经验,具备进行海上浮式风电系统模型试验的软硬件能力。总结43浮式平台和系泊系统设计浮式平台和系泊系统设计中船重工第七二所中船重工第七二所总结44中船重工第七二所中船重工第七二所模型试验设施模型试验设施风洞试验段主尺度:风洞试验段主尺度:8.5m3m3m风速范围:风速范围:393m/s波浪水池主尺度:波浪水池主尺度:69m46m4m
29、总结45中船重工第七二所中船重工第七二所海上风海上风电电运运维维船设计船设计海上风电状态监测与故障诊断海上风电状态监测与故障诊断海上风电总体布置海上风电总体布置综合采用综合采用低频与高频分析方法低频与高频分析方法进行海上风电状态进行海上风电状态监测与故障诊断监测与故障诊断油液分析油液分析温度监测温度监测振动监测振动监测应变力监测应变力监测风电内部结构组成风电内部结构组成风电故障类型与比例风电故障类型与比例齿轮箱内部件故障比例齿轮箱内部件故障比例总结中船重工第七二所中船重工第七二所海上风电海上风电状态监测与状态监测与故障诊断故障诊断提出一种新的风电系统提出一种新的风电系统多变量深度学习的故障诊断
30、模型多变量深度学习的故障诊断模型,提取早期微弱故障信息,提取早期微弱故障信息以风电机组传动链为对象以风电机组传动链为对象基于基于SCADA数据与振动信号(数据采集与监视控制系统)数据与振动信号(数据采集与监视控制系统)基于堆叠多水平自编码器的深度学习模型基于堆叠多水平自编码器的深度学习模型轴承外圈损伤轴承外圈损伤轴承内圈损伤轴承内圈损伤齿轮齿面磨损齿轮齿面磨损轴承滚动体损伤轴承滚动体损伤风电机组传感器布置风电机组传感器布置中船重工第七二所中船重工第七二所总结海上风电场海上风电场环境噪声预测环境噪声预测建立了风电机组振动噪声源特性及其建立了风电机组振动噪声源特性及其引起的环境噪声的预测方法,为海
31、洋引起的环境噪声的预测方法,为海洋环境噪声评估提供技术支撑。环境噪声评估提供技术支撑。风电机组结构参数输入风机机组噪声源特性分析风机机组噪声源特性分析计算流体动力学多刚体动力学旋转叶片气动噪声齿轮传动噪声风电机组噪声传递规律风电机组噪声传递规律变桨减速系统噪声机舱冷却系统制动摩擦噪声摩擦学模态分析声类比理论噪声源影响因素分析及噪声源影响因素分析及贡献量排序贡献量排序考虑声源指向性的点声源模型声场分析理论仿真半经验工程法海面上近场远场辐射噪声海面上近场远场辐射噪声水下噪声水下噪声海洋环境噪声限值标准总结中船重工第七二所中船重工第七二所海上风电场环境噪声检测海上风电场环境噪声检测环境噪声检测环境噪
32、声检测序号检 测 项 目1中点投大风海上风电示范项目海洋声环境现状调查与评价2海装如东300MW海上风电场工程海洋声环境现状调查与评价专题3中电建江苏如东C1海上风电场项目海洋声环境现状监测与评价4江苏蒋家沙(H2#)300MW海上风电场噪声调查5中广核岱山4#海上风电场工程海洋声环境现状调查与评价6国家电投滨海南区H3#300MW海上风电场项目检测7国家电投滨海北区H1海上风电场项目检测8射阳南区海上风电噪声9华电玉环1号海上风电场建立了海上风电场环境噪声的测量方法及数据库,掌握了海上风电场海洋声环境现状。建立了海上风电场环境噪声的测量方法及数据库,掌握了海上风电场海洋声环境现状。总结中船重
33、工第七二所中船重工第七二所定性分析定性分析以甲板机械起升机构齿轮以甲板机械起升机构齿轮箱为研究对象,顶事件:箱为研究对象,顶事件:起升失效,求各底事件起升失效,求各底事件按照故障模式和演绎规律,按照故障模式和演绎规律,建立故障树,通过故障规建立故障树,通过故障规范法、简化与分解,建立范法、简化与分解,建立产生顶事件的各个故障模产生顶事件的各个故障模式及发生条件。式及发生条件。掌握导致起升失效的掌握导致起升失效的8 8个个主要因素,指导设计,也主要因素,指导设计,也为后续状态监控提供方向为后续状态监控提供方向M2A+M4X5M7M6M5+X8X7X6M8X12X13M9X19X20X27X26X
34、25X24X23X22X21+X14X10X9+X18X17X16X15X11低噪声机械设计低噪声机械设计及可靠性分析及可靠性分析图:图:故障模式演绎规律故障模式演绎规律液压泵振动功率谱及故障特征液压泵振动功率谱及故障特征总结中船重工第七二所中船重工第七二所 地震载荷谱评估的输入载荷直接决定考核的严酷度频域分析拥成熟的DDAM分析方法,并且拥有自主研发的密集模态处理软件。时域分析在瞬态冲击响应分析方面积累有大量理论基础四项关键问题海上风电抗震安全评估技术海上风电抗震安全评估技术 桩基与土层耦合分析方法外载荷传递至风电结构的关键环节瞬态流固耦合分析CEL方法拥有自主研发的二阶DAA边界元处理程序
35、求解强冲击载荷作用下流固耦合问题,能够解决全频段结构与介质的冲击相互作用问题。塔架与海水流固耦合分析方法结构动态响应分析的有效保障有限水域棒束流固耦合分析方法有限水域棒束抗冲击设计方法求解冲击载荷作用下流体域内多体结构的瞬态响应。连接结构的非线性动力学特性风电装置内部设备,法兰结合面、螺栓等连接结构的安全性评估的重要依据连接结构非线性处理方法连接结构冲击安全评估准则1234中船重工第七二所中船重工第七二所总结总结52浮式风电平台的设计首先需要满足浮式风机对浮式风电平台的设计首先需要满足浮式风机对静稳性和耐波性静稳性和耐波性的苛刻要求的苛刻要求,同时相比陆上和海上固定式风机,浮式风机的,同时相比
36、陆上和海上固定式风机,浮式风机的结构安全性结构安全性问题更为突出,问题更为突出,需要对运动、载荷及强度等进行精确数值预报和模型试验验证;需要对运动、载荷及强度等进行精确数值预报和模型试验验证;在优化浮式风电平台设计的同时,风机厂商有必要在固定式风机的设计基在优化浮式风电平台设计的同时,风机厂商有必要在固定式风机的设计基础上础上进行适应浮式风电平台特点的设计改进进行适应浮式风电平台特点的设计改进,通过设计优化和降低对浮式平,通过设计优化和降低对浮式平台运动性能指标的要求,有可能显著降低浮式风电平台的造价;台运动性能指标的要求,有可能显著降低浮式风电平台的造价;浮式风电平台的浮式风电平台的系泊定位系统系泊定位系统是影响浮式风电成本的重要因素,需要针对是影响浮式风电成本的重要因素,需要针对平台布设海域的海洋环境和地质条件开展对平台布设海域的海洋环境和地质条件开展对系泊形式、系泊缆材料及锚固基系泊形式、系泊缆材料及锚固基础形式础形式进行研究和设计优化以降低成本;进行研究和设计优化以降低成本;国内目前在海洋工程领域的技术积累和工程经验,已经足以支撑浮式风电国内目前在海洋工程领域的技术积累和工程经验,已经足以支撑浮式风电平台的平台的自主设计和建造自主设计和建造。53谢谢!谢谢!