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风机单桩基础点蚀坑疲劳裂纹萌生预测
1
作者
林琳
徐浩然
+3 位作者
宋志豪
沈盼盼
陈念众
赵仕伦
《中国海上油气》
北大核心
2025年第3期235-243,共9页
海上风机单桩基础受海水腐蚀影响,表面易形成大量点蚀坑,从而显著降低基础的疲劳寿命。本文针对含点蚀坑风机单桩基础的疲劳裂纹萌生问题,重点展开点蚀坑对疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究中引入“累积内聚力长度变化”的概念,开发了一种...
海上风机单桩基础受海水腐蚀影响,表面易形成大量点蚀坑,从而显著降低基础的疲劳寿命。本文针对含点蚀坑风机单桩基础的疲劳裂纹萌生问题,重点展开点蚀坑对疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究中引入“累积内聚力长度变化”的概念,开发了一种适用于点蚀坑疲劳裂纹萌生寿命预测的改进循环内聚力模型。通过模型预测值与疲劳裂纹萌生实验数据的对比分析,验证了所开发模型的准确性。基于该模型,进一步开展了含点蚀坑风机单桩基础疲劳裂纹萌生过程的数值模拟研究。结果表明:当点蚀坑深度为2.3 mm、宽深比为4时,其疲劳裂纹萌生寿命对应力幅值变化表现出极高的敏感性;特别是当应力幅值在50~65 MPa时,每增加5 MPa应力幅值,将导致疲劳裂纹萌生寿命降低42.6%~46.1%。这一现象充分说明点蚀坑周围的局部应力集中对疲劳裂纹萌生行为具有决定性影响。本研究所提出的改进循环内聚力模型能够合理地描述点蚀坑疲劳裂纹的萌生过程,具有重要的工程应用价值。
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关键词
风机单桩基础
点蚀坑
疲劳裂纹萌生
循环内聚力模型
有限元模型
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职称材料
海上风机单桩基础疲劳损伤计算方法
被引量：
15
2
作者
赵俭斌
席义博
王振宇
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期1711-1719,共9页
为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅...
为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响.结果表明:基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换(IFFT)的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.
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关键词
海上
风机单桩基础
疲劳损伤
动力分析
频域法
气动阻尼比
应力幅概率分布模型
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职称材料
题名
风机单桩基础点蚀坑疲劳裂纹萌生预测
1
作者
林琳
徐浩然
宋志豪
沈盼盼
陈念众
赵仕伦
机构
上海勘测设计研究院有限公司
天津大学建筑工程学院
上海海上风能资源开发利用工程技术研究中心
水利工程智能建设与运维全国重点实验室
出处
《中国海上油气》
北大核心
2025年第3期235-243,共9页
基金
上海勘测设计研究院有限公司科研项目“大型海上风电一体化数值仿真工业设计软件研发(编号:2023FD(81)-002、2023FD(82)-001)”
国家自然科学基金委国际(地区)合作与交流项目“深水油气管线结构腐蚀疲劳裂纹扩展模型研究(编号:52311530091)”部分研究成果。
文摘
海上风机单桩基础受海水腐蚀影响,表面易形成大量点蚀坑,从而显著降低基础的疲劳寿命。本文针对含点蚀坑风机单桩基础的疲劳裂纹萌生问题,重点展开点蚀坑对疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究中引入“累积内聚力长度变化”的概念,开发了一种适用于点蚀坑疲劳裂纹萌生寿命预测的改进循环内聚力模型。通过模型预测值与疲劳裂纹萌生实验数据的对比分析,验证了所开发模型的准确性。基于该模型,进一步开展了含点蚀坑风机单桩基础疲劳裂纹萌生过程的数值模拟研究。结果表明:当点蚀坑深度为2.3 mm、宽深比为4时,其疲劳裂纹萌生寿命对应力幅值变化表现出极高的敏感性;特别是当应力幅值在50~65 MPa时,每增加5 MPa应力幅值,将导致疲劳裂纹萌生寿命降低42.6%~46.1%。这一现象充分说明点蚀坑周围的局部应力集中对疲劳裂纹萌生行为具有决定性影响。本研究所提出的改进循环内聚力模型能够合理地描述点蚀坑疲劳裂纹的萌生过程,具有重要的工程应用价值。
关键词
风机单桩基础
点蚀坑
疲劳裂纹萌生
循环内聚力模型
有限元模型
Keywords
wind turbine monopile foundations
corrosion pit
fatigue crack initiation
cyclic cohesive zone model
finite element model
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
TS737.1 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
TK89 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
海上风机单桩基础疲劳损伤计算方法
被引量：
15
2
作者
赵俭斌
席义博
王振宇
机构
沈阳建筑大学土木工程学院
浙江大学建筑工程学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期1711-1719,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51579221,51779224).
文摘
为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响.结果表明:基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换(IFFT)的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.
关键词
海上
风机单桩基础
疲劳损伤
动力分析
频域法
气动阻尼比
应力幅概率分布模型
Keywords
monopile supported offshore wind turbine
fatigue damage
dynamic analysis
frequency domain method
aerodynamic damping
stress range probability distribution model
分类号
TU473.1 [建筑科学—结构工程]
TV34 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风机单桩基础点蚀坑疲劳裂纹萌生预测
林琳
徐浩然
宋志豪
沈盼盼
陈念众
赵仕伦
《中国海上油气》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
海上风机单桩基础疲劳损伤计算方法
赵俭斌
席义博
王振宇
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
15
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职称材料
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