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漂浮式风机合成纤维系泊系统优化分析
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作者 黄玉佩 金涛 +5 位作者 黄建武 林葵庚 周益君 陶涌 陈莉 杨敏冬 《能源工程》 2025年第1期10-17,共8页
为了适应深远海漂浮式风电建设发展需求,本文针对大容量风电机组系泊系统建设成本高的问题,开展系泊系统优化设计研究。采用多段式系泊设计,将传统刚性锚链与聚酯缆、配重质量相结合,通过自由衰减和动态响应模拟分析系统的自振频率和动... 为了适应深远海漂浮式风电建设发展需求,本文针对大容量风电机组系泊系统建设成本高的问题,开展系泊系统优化设计研究。采用多段式系泊设计,将传统刚性锚链与聚酯缆、配重质量相结合,通过自由衰减和动态响应模拟分析系统的自振频率和动态响应特性。结果表明,聚酯缆索系泊方案能够显著降低了漂浮平台的自振频率呈现柔性特征。通过优化配重质量,聚酯缆系泊方案在极端工况下垂荡、纵摇和横摇响应峰值分别为5.05m、-8.23°和0.81°,显著改善了平台的动态稳定性。聚酯缆系泊系统在满足API RP 2SK安全系数的前提下,成本较全锚链方案降低25.5%,展现出显著的经济性优势。聚酯缆索与配重结合的多段系泊方案可有效提高漂浮式风力风电极限工况下的稳定性和经济性,为大型漂浮式风机的系泊系统优化提供了参考。 展开更多
关键词 漂浮式风机 多段式系泊系统 聚酯缆 系泊系统优化设计
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桁架式Spar平台与系泊/立管系统的全时域非线性耦合动态分析 被引量:1
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作者 杨敏冬 滕斌 +1 位作者 宁德志 时忠民 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期810-826,共17页
开发了对浮式平台系统进行耦合动态分析的全时域程序。采用二阶时域方法计算水动力荷载,在此方法中,对物面边界条件和自由水面边界条件进行泰勒级数展开,利用Stokes摄动展开分别建立相应的一阶、二阶边值问题,而且此边值问题的计算域不... 开发了对浮式平台系统进行耦合动态分析的全时域程序。采用二阶时域方法计算水动力荷载,在此方法中,对物面边界条件和自由水面边界条件进行泰勒级数展开,利用Stokes摄动展开分别建立相应的一阶、二阶边值问题,而且此边值问题的计算域不随时间变化。采用高阶边界元方法计算每一时刻流场中的速度势,利用四阶预报校正法对二阶自由水面边界条件进行数值积分。在自由表面加入一个人工阻尼层来避免波浪的反射。对于系泊缆索/立管/张力腿的动力分析,在一个总体坐标系中对控制方程进行描述,采用基于细长杆理论的有限元方法进行求解。在耦合动态分析中,采用Newmark方法对平台和系泊缆索/立管/张力腿的运动方程同时进行求解。利用开发的耦合分析程序对一个桁架式Spar平台的运动响应进行了数值模拟,给出了平台的位移和系泊缆索/立管上端点的张力,并得到了一些重要结论。 展开更多
关键词 全时域 桁架式Spar平台 系泊缆索 有限元 耦合动态分析
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海洋工程深水浮式系统设计方法研究
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作者 杨敏冬 施凌 《南方能源建设》 2015年第1期81-88,共8页
深水浮式系统主要由浮式平台、系泊系统和立管系统组成,浮式平台及其系泊缆索/立管的设计分析是平台系统正常作业和运行安全的重要保障。浮式平台的设计一般通过在频域内对平台进行水动力分析,然后将水动力荷载传递到有限元模型上对结... 深水浮式系统主要由浮式平台、系泊系统和立管系统组成,浮式平台及其系泊缆索/立管的设计分析是平台系统正常作业和运行安全的重要保障。浮式平台的设计一般通过在频域内对平台进行水动力分析,然后将水动力荷载传递到有限元模型上对结构进行有限元分析。利用水动力分析结果和有限元分析结果,结合规范联合对平台进行设计。同时,由于浮式平台整体系统的非线性及动力学特性,势必要对浮式平台系统进行有效的时域耦合分析计算,整体耦合响应结果除了用于平台和系泊缆索/立管系统的初步设计外,还可作为系泊缆索或立管的动态边界条件,对其进行详细设计。针对这两种设计分析思路,首先对分析流程、分析中遇到的具体问题和研究方法进行简单介绍,然后结合软件应用,对海洋平台以及系泊缆索和立管的设计分析步骤进行总结介绍。 展开更多
关键词 耦合分析 水动力分析 深水浮式平台 系泊缆索 有限元
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海上风机支撑结构疲劳性能试验研究 被引量:3
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作者 李恒军 杨敏冬 +2 位作者 刘沙 周德棕 王大龙 《南方能源建设》 2020年第3期89-94,共6页
[目的]针对海上风机支撑结构的疲劳问题,进行了外加强环过渡段结构疲劳性能的试验研究。[方法]采用简化的支撑结构1/5缩尺模型进行了静力与疲劳试验,获得了模型的热点应力和疲劳寿命;并根据DNV的海上风机规范,采用不同类型单元对试验模... [目的]针对海上风机支撑结构的疲劳问题,进行了外加强环过渡段结构疲劳性能的试验研究。[方法]采用简化的支撑结构1/5缩尺模型进行了静力与疲劳试验,获得了模型的热点应力和疲劳寿命;并根据DNV的海上风机规范,采用不同类型单元对试验模型进行了有限元分析和疲劳寿命估算,将规范方法的计算结果与试验进行了比较。[结果]结果表明:试验结果和规范方法之间的差异主要源于S-N曲线的选取。[结论]最后根据试验数据,在DNV规范的基础上给出两种改进的疲劳校核方案,可为实际应用提供指导。 展开更多
关键词 海上风电 疲劳试验 外加强环管节点 支撑结构
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