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题名装备碰撞调谐质量阻尼器的近海单桩风机疲劳损伤分析
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作者
孔凡
穆拉提江•麦麦提
孙香红
夏红兵
王恒
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机构
武汉理工大学土木工程与建筑学院
合肥工业大学土木与水利工程学院
长安大学建筑工程学院
中信建筑设计研究总院有限公司
华中科技大学土木与水利工程学院
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出处
《建筑科学与工程学报》
北大核心
2025年第3期48-57,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(52078399)。
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文摘
为研究碰撞调谐质量阻尼器(PTMD)在风浪联合作用下对海上单桩风机疲劳损伤的控制效果,以美国国家可再生能源实验室(NREL)的5 MW基准单桩海上风机为研究对象,利用拉格朗日方程建立风浪联合作用下单桩风机-PTMD系统的运动方程。考虑Kaimal湍流谱模型和Jonswap波高谱,分别得到随机风速时程和波浪荷载时程,基于Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论及雨流计数法,分析了单桩风机-PTMD系统的疲劳损伤。结果表明:最优碰撞参数以及调谐频率下的PTMD能够显著减轻风浪联合荷载作用下风机的疲劳损伤,PTMD质量块无需过大行程即可满足风机实际使用要求;即使在失谐情况下,PTMD仍具有较好的减轻风机疲劳损伤的作用;提出的PTMD技术具有很好的应用前景,可在海上风电场中广泛应用,提升海上单桩风机塔身的安全性和疲劳特性。
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关键词
近海单桩风机
碰撞调谐质量阻尼器
风浪联合作用
疲劳损伤
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Keywords
monopile offshore wind turbine
PTMD
combined wind and wave action
fatigue damage
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分类号
TU352
[建筑科学—结构工程]
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