收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海上风力发电结构性能分析研究

庞文彦  
【摘要】: 海上风电结构设计是海上风电整体设计的主要组成部分。海上风电结构的设计是一个复杂的系统工程,涉及到海洋环境、海洋结构物设计、近海桩基工程、基础与地基相互作用等多个方面。我国在海上风机结构设计研究还处于起步阶段,对结构在风力和波浪力作用下的极限载荷、塔架动态响应等方面还有待进一步研究。 本文以单桩1.5MW风机为研究对象,对水平载荷作用下单桩的承载性能进行分析,对比了现有的各种桩基础水平承载力的计算方法,证明了p-y曲线法是最为适合海上风力发电桩结构水平承载力的方法。 针对海上风力机结构主要的载荷,包括风、浪、流、冰载荷进行研究,建立了海上风电结构外载荷的计算体系。运用有限元软件ANSYS对海上风力发电结构进行整体建模,经过大量的计算,给出了海上风力发电结构在正常工况、极限波浪和极限冰工况下的响应,并对强度和稳定性进行了校核。对极端波浪工况进行了模态分析和瞬态动力学时程分析,研究了平台的各阶自振特性、动力响应特性以及动力放大效果,证明了对海上风电结构进行动力分析的必要性。 结合实际的土壤资料,对砂土液化对地基承载力影响进行了分析,并对现有的p-y曲线进行了双系数修正,对砂土层发生液化时的水平承载力进行了计算,应用有限元模拟证明了砂土液化对泥面处的桩身位移有较大的影响。本文的研究成果为海上风电结构的合理设计提供了一定的理论依据,海上风机结构的研究能够对将来进行海上风机的优化设计提供借鉴,对我国海上风电产业的发展有一定的实用价值。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU473.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 高宁;三电平中压风电变流器的研究[D];上海交通大学;2012年
2 李溢涵;海上风机Spar型浮式基础的运动特性研究[D];天津大学;2012年
3 刘波宏;近海风力机单桩式塔架风波载荷及其影响因素研究[D];广东工业大学;2012年
4 邱飞;水平轴潮流能发电装置海洋环境载荷与可靠性分析[D];中国海洋大学;2012年
5 明小燕;海上风机三脚架基础结构分析[D];大连理工大学;2013年
6 毛翔;海上风力发电用多电平中压变流器的研究[D];西南交通大学;2013年
7 田树刚;基于流固耦合的近海风电基础动力分析[D];西北农林科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩洁;;往复荷载作用下单桩P-Y曲线研究[J];城市道桥与防洪;2008年06期
2 龚旭东;魏宏伟;亓发庆;;辽东湾北部浅海区海洋工程地质特征[J];海岸工程;2006年02期
3 黄维平;刘建军;赵战华;;海上风电基础结构研究现状及发展趋势[J];海洋工程;2009年02期
4 李空军;杨勇新;林建华;王希伟;常方强;;饱和砂土液化机理分析及其抗液化措施[J];基建优化;2006年03期
5 邢作霞;陈雷;姚兴佳;;海上风力发电机组基础的选择[J];能源工程;2005年06期
6 姚兴佳;隋红霞;刘颖明;王晓东;;海上风电技术的发展与现状[J];上海电力;2007年02期
7 刘琦;许移庆;;我国海上风电发展的若干问题初探[J];上海电力;2007年02期
8 林毅峰;李健英;沈达;宋础;;东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计[J];上海电力;2007年02期
9 缪国平;朱仁传;程建生;王景全;;海上风电场建设与海洋工程装备研发中若干水动力学关键技术问题[J];上海造船;2009年01期
10 李雨润,袁晓铭;液化场地上土体侧向变形对桩基影响研究评述[J];世界地震工程;2004年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张建勇;浅海独桩平台有限元分析及合理结构型式研究[D];天津大学;2005年
2 宋聚众;1.5MW变速恒频风力发电机组气动与结构设计技术[D];汕头大学;2007年
3 蔡安民;近海风力机风波联合作用下的载荷分析研究[D];汕头大学;2007年
4 申新贺;风力机总体设计技术研究及设计软件开发[D];汕头大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢林枫;;摇摆柱对门式刚架2阶效应的影响[J];四川建筑科学研究;2006年04期
2 胡志军;袁新明;;某大型利浦式钢板筒仓的屈曲分析[J];四川建筑科学研究;2008年01期
3 曾律弦;潘泓;肖四喜;;深基坑环梁支护结构的性状分析[J];四川建筑科学研究;2009年03期
4 张永利;周勇;李杰;;东海大桥海上风电场基础设计与分析[J];四川建筑科学研究;2010年05期
5 金杰;;实腹式单跨石拱桥空间受力性能分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
6 张军涛;姜礼斌;唐春凤;;基于有限元法的混凝土重力坝抗滑稳定分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
7 张俊伟;;浅谈人工挖孔桩施工过程控制[J];安防科技;2006年02期
8 魏取福,,贺福敏;受压条件下非织造土工布平面导水性能的探讨[J];安徽机电学院学报;1996年01期
9 张志富;任芝花;范邵华;;自动观测和人工观测风的差异及其订正的初步研究[J];安徽农业科学;2010年15期
10 刘文会;胡义凤;;短肢剪力墙结构的动力反应时程分析[J];安阳工学院学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李根;唐春安;李连崇;;一个可用于全耦合固结分析的低阶稳定新单元[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 郑玉磊;张明旭;袁胜万;郭俊康;;高速机床立柱有限元分析及优化设计[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
4 杨永涛;张建海;王慧娟;徐元金;张志雄;项庆伟;;隘口沥青心墙坝坝基溶洞处理措施研究[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
5 卢央泽;李丽君;张明峰;;充填法开采条件下导水裂隙发育规律预测与分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
6 周春桂;谢石林;胡杰;张希农;;基于有限元和神经网络的杂交建模研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
7 高宝奎;;深水隔水管动态变形有限单元分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 郭瑞平;刘曙云;;热力耦合作用下含表面裂纹圆柱壳体毁伤分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
9 王家林;;实体单元的转动位移分析及应用[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 陆军;武清玺;杨明珠;;大型非线性结构的可靠度分析[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张敏;固定式海洋结构模型转换与动力特性研究[D];中国海洋大学;2010年
3 孙书伟;微型桩结构加固边坡受力机制和设计计算理论研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
4 史海莹;双排桩支护结构性状研究[D];浙江大学;2010年
5 孙潮;钢管混凝土格构柱与桁拱轴力弯矩相关曲线研究[D];福州大学;2009年
6 康富中;深埋超大规模地下铁路车站结构方案及关键支护参数优化研究[D];北京交通大学;2011年
7 陈小波;近海风机结构体系环境荷载及动力响应研究[D];大连理工大学;2011年
8 王滨;断层作用下埋地钢质管道反应分析方法研究[D];大连理工大学;2011年
9 吴坤铭;边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究[D];合肥工业大学;2011年
10 周援衡;波浪与抛石防波堤相互作用及其砂质海床动力响应分析[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
2 刘博;叶片式流体设备数字化研发与优化研究[D];郑州大学;2010年
3 袁继胜;钢结构加工和安装偏差对结构性能影响[D];郑州大学;2010年
4 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
5 郭玮;橡胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理模式的研究[D];山东农业大学;2010年
6 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
7 黄俊;海上浮式风力发电机组载荷及结构性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 麻翠荣;深水钻井船船型开发及总体性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 徐强;立体视觉测量及半潜平台模型试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张永利;周勇;李杰;;东海大桥海上风电场基础设计与分析[J];四川建筑科学研究;2010年05期
2 戴庆忠;;潮流能发电及潮流能发电装置[J];东方电机;2010年02期
3 伍小杰;罗悦华;乔树通;;三相电压型PWM整流器控制技术综述[J];电工技术学报;2005年12期
4 范子超;于庆广;张晓明;;双定子绕组同步电机及其单绕组等效模型[J];电工技术学报;2007年02期
5 李建林;温春雪;许洪华;;12脉波整流电路在直驱型风力发电系统中的应用研究[J];电源技术应用;2007年12期
6 汤炜梁;袁奇;;大型风力机塔筒三维有限元分析[J];电力技术;2010年10期
7 王琛琛;李永东;;多电平变换器拓扑研究及其最新进展[J];电力电子;2008年04期
8 魏星;肖岚;姚志垒;龚春英;;三相并网逆变器的LCL滤波器设计[J];电力电子技术;2010年11期
9 刘林;葛旭波;张义斌;尹明;李利;;我国海上风电发展现状及分析[J];能源技术经济;2012年03期
10 宋础;刘汉中;;海上风力发电场开发现状及趋势[J];电力勘测设计;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张宝峰;曲淑英;;海洋平台管节点疲劳研究方法[A];中外力学思维纵横——第四届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱建光;六相永磁同步电动机驱动控制系统的研究[D];沈阳工业大学;2010年
2 陈小波;近海风机结构体系环境荷载及动力响应研究[D];大连理工大学;2011年
3 汪令祥;永磁同步直驱型全功率风机变流器及其控制[D];合肥工业大学;2011年
4 潘天娓;浅海重力式平台结构静动力分析[D];中国海洋大学;2011年
5 夏志凡;基于完全耦合理论的饱和土地基上结构动力响应研究[D];上海交通大学;2011年
6 谷鑫;直驱式永磁风力发电系统Boost斩波—三电平变换器控制[D];天津大学;2010年
7 马舜;水平轴潮流能转换系统能量转换率及功率控制研究[D];浙江大学;2011年
8 孔德森;桩——土相互作用计算模型及其在桩基结构抗震分析中的应用[D];大连理工大学;2004年
9 刘其辉;变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D];浙江大学;2005年
10 赵仁德;变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄俊;海上浮式风力发电机组载荷及结构性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 尚景宏;海上风力机基础结构设计选型研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘建军;海上风电机组整体桁架式支撑结构动力特性与疲劳研究[D];中国海洋大学;2010年
4 孙金伟;深水Spar平台水动力性能和运动响应数值研究[D];中国海洋大学;2010年
5 姚加桂;水平轴风力机疲劳特性动力学分析[D];华北电力大学(北京);2011年
6 王鹏;海上风电单立柱三桩结构动力耦合分析及优化设计研究[D];中国海洋大学;2011年
7 刘栋;碟形越浪式波能发电装置锚固系统设计研究[D];中国海洋大学;2011年
8 王俭超;水平轴潮流水轮机叶片设计和模型试验研究[D];中国海洋大学;2011年
9 陈继传;水平轴风力机载荷的统计分析与计算[D];华北电力大学;2011年
10 赵雁飞;海上风电支撑结构波浪力及基础冲刷的三维数值模拟研究[D];天津大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭嘉楠;竖轴潮流能水轮机转子系统动力学特性研究[D];大连理工大学;2013年
2 毛翔;海上风力发电用多电平中压变流器的研究[D];西南交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 缪国平;刘应中;;船舶与海洋工程中的二阶波浪力理论[J];船舶工程;1993年04期
2 苗丰民,李淑媛,李光天,符文侠,何宝林;辽东湾北部浅海区泥沙输送及其沉积特征[J];沉积学报;1996年04期
3 王惠初 ,鲁子爱;用P-Y曲线计算横向荷载桩的内力[J];重庆交通学院学报;1985年01期
4 陈国兴,谢君斐,张克绪;考虑地基土液化影响的桩基高层建筑体系地震反应分析[J];地震工程与工程振动;1995年04期
5 王文剑,楼梦麟,马恒春,朱彤;上部结构对桩基础地震应力影响的模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2001年02期
6 陈波,吕西林,李培振,陈跃庆;均匀土-桩基-结构相互作用体系的计算分析[J];地震工程与工程振动;2002年03期
7 凌贤长,王东升;液化场地桩-土-桥梁结构动力相互作用振动台试验研究进展[J];地震工程与工程振动;2002年04期
8 晓冰;我国确定“十五”风力发电目标[J];电工技术杂志;2001年03期
9 许洪华,郭金东 ,鄂春良;世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J];电力设备;2005年10期
10 沈德昌 ,张学先;全球风能发电飞速发展[J];电器工业;2005年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑忠双;极端环境下海洋结构物随机响应分析及动力可靠性研究[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 何雷;海洋平台波浪荷载计算及瞬态动力响应灵敏度分析的伴随法[D];大连理工大学;2001年
2 张舒羽;水平承载桩静载P-Y曲线研究[D];河海大学;2001年
3 李华明;基于有限元法的风力发电机组塔架优化设计与分析[D];新疆农业大学;2004年
4 张义华;水平轴风力机空气动力学数值模拟[D];重庆大学;2007年
5 邵金华;风力发电机系统动力特性仿真研究[D];重庆大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;丹麦将建世界最大海上风力发电区[J];华北电业;2000年01期
2 ;德国建设世界最大海上风力发电基地[J];东北电力技术;2000年11期
3 ;德国建设世界最大海上风力发电基地[J];现代电力;2000年03期
4 ;上海市筹建国内最大的海上风力发电厂[J];电瓷避雷器;2005年04期
5 ;海上风力发电将造福上海[J];农村电气化;2005年10期
6 ;德国大力开发海上风力发电[J];能源工程;2007年06期
7 ;我国首座海上风力发电站运行良好[J];湖北水力发电;2008年02期
8 和风;;法国将投资100亿欧元建600个海上风力发电站[J];可再生能源;2010年05期
9 丁翔高;海上风力发电与环保[J];世界环境;2000年02期
10 唐黎标;德国勃兴海上风力发电[J];太阳能;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 孙紫麾;章剑;舒欣欣;白海欣;;海上风力发电平台的建造技术分析[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
2 ;德国大力开发海上风力发电[A];节能减排论坛——福建省科协第八届学术年会卫星会议论文专刊[C];2008年
3 侯金林;于春洁;沈晓鹏;;海上风力发电的回顾与展望[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
4 吴沛杰;陈建兵;李杰;刘友坤;;海上风力发电高塔随机动力响应与可靠度分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
5 ;世界上最大规模的海上风力发电厂在英国建成[A];《电站信息》2013年第07期[C];2013年
6 蒙如玲;白先慎;鲍亦和;;海上风力发电[A];2007海南机械科技论坛论文集[C];2007年
7 陈建兵;吴沛杰;李杰;刘友坤;;海上风力发电高塔随机动力响应与可靠度分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 辛秀田;海上风力发电[N];中国环境报;2002年
2 王剑;德国发展海上风力发电[N];中国贸易报;2007年
3 何平;首座海上风力发电站实现并网发电[N];光明日报;2007年
4 李万东;国内首座海上风力发电站在绥中建成[N];辽宁日报;2007年
5 本报驻柏林记者 王怀成;首座海上风力发电厂并网发电[N];光明日报;2010年
6 王英斌 则贝;韩国三大船企角逐海上风力发电市场[N];中国水运报;2011年
7 华龙;英国是海上风力发电最多国家[N];中国石化报;2009年
8 林均红 徐兰山 陈亚静;我单台功率最大海上风力发电机下线[N];科技日报;2010年
9 黄堃;世界最大海上风力发电站在英国投入运营[N];中国建设报;2010年
10 记者 原二军;首座海上风力发电站送电[N];中国环境报;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李益;三桩基础海上风力发电结构的自振特性分析[D];大连理工大学;2013年
2 窦锦柱;海上风力发电系统并网智能控制器研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
3 刘志强;海上风力发电支撑体系在环境荷载作用下动力响应分析[D];大连理工大学;2009年
4 施刚;海上风力发电接入孤立电网的仿真研究[D];上海交通大学;2009年
5 李健;海上风力发电塔架风涡激振动及疲劳分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 庞文彦;海上风力发电结构性能分析研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026