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基于SMA的风机塔架结构风致振动控制研究
被引量:
11
1
作者
阎石
于君元
+1 位作者
牛健
王伟
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2016年第1期159-164,共6页
随着风力发电机塔架高度的增加及叶片尺寸的增大,风致振动对风机塔架结构可靠性的影响越来越显著。利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应,设计出一套针对风机塔架结构的耗能减振装置,以减小风机塔架结构的风致振动。构建了双线性SMA滞回模...
随着风力发电机塔架高度的增加及叶片尺寸的增大,风致振动对风机塔架结构可靠性的影响越来越显著。利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应,设计出一套针对风机塔架结构的耗能减振装置,以减小风机塔架结构的风致振动。构建了双线性SMA滞回模型,并集成到Abaqus软件中。以功率1.5 MW的大型风力发电机塔架为例,建立了SMA-风机塔架结构整体分析有限元模型,对其动力性能进行了研究,并做了风荷载响应及振动控制分析。结果表明,与无控状态时相比,装有SMA耗能装置的塔架顶层最大位移和加速度分别减小45%和31%,所提出的SMA耗能减振装置能够有效地控制塔架结构的动力响应。
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关键词
形状记忆合金(SMA)
耗能减振装置
结构
振动控制
风机
塔
架
结构
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职称材料
近断层地震动作用下风机塔地震反应分析
被引量:
11
2
作者
徐亚洲
田晓航
+1 位作者
张慧
于军琪
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2020年第1期57-66,共10页
为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下...
为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下塔顶位移时程、加速度时程、塔底剪力、弯矩及轴力的对比分析发现:近断层速度脉冲对结构塔顶水平位移、塔顶水平加速度、塔底剪力与弯矩均影响显著;竖向地震动会加大结构的塔顶竖向加速度响应及塔底轴力响应;随着竖向与水平加速度峰值比增大,塔顶竖向加速度响应增大,最大轴力随着峰值比增大而增大,最小轴力随着峰值比增大而减小。此外,增量动力分析表明,采用自接触的有限元模型可以更真实地预测风机塔的失稳破坏机制。
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关键词
近断层地震动
速度脉冲
竖向地震作用
风机塔结构
自接触
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职称材料
长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响
被引量:
4
3
作者
霍涛
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期142-150,共9页
针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和...
针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和基础的结构整体有限元模型,并进行了模态分析。其次在世界地震记录数据库中选择了1条普通波(EI-Cento波)和2条长周期波(HKD054波和CDAO波),并对两种波的时频特性进行对比分析,同时建立了考虑与不考虑SSI效应的对比模型。最后利用ANSYS软件并采用时程分析法对考虑与不考虑SSI效应的风机结构在两类地震波作用下的地震响应进行对比分析,并对叶片与塔筒的碰撞问题、门洞区域的应力集中、机舱内主轴在剪力作用下的破坏以及基础的失效问题进行了进一步的研究。结果表明:长周期地震作用下的风机结构位移、加速度、应力和内力响应值均大于普通波作用下的结果,在此基础上某些响应甚至会被SSI效应进一步放大。因此在风机结构的抗震设计中需要考虑长周期地震作用和SSI响应的影响,特别是在软土地基区域。另外,塔筒与门框连接区域、机舱内主轴和基础等薄弱区域需要适当加强。
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关键词
风机
结构
整体有限模型
风机
塔
筒
结构
长周期地面运动
土-
结构
相互作用(SSI)
动力响应分析
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职称材料
海上风电的若干关键技术综述
被引量:
60
4
作者
林鹤云
郭玉敬
+4 位作者
孙蓓蓓
蒋彦龙
黄允凯
张建润
卢熹
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期882-888,共7页
海上风力发电是风电产业未来的主要发展方向.着重对海上风电所涉及的若干关键技术及发展情况进行了论述与分析,包括发电机设计及新结构研究、叶片材料选择与翼型设计、桨距控制技术、冷却系统设计技术及新进展、变流器及其控制器技术、...
海上风力发电是风电产业未来的主要发展方向.着重对海上风电所涉及的若干关键技术及发展情况进行了论述与分析,包括发电机设计及新结构研究、叶片材料选择与翼型设计、桨距控制技术、冷却系统设计技术及新进展、变流器及其控制器技术、风机塔架设计关键技术与基础结构选择、输电并网系统架构和风机状态监测技术等.采用大型直驱/半直驱风机、封闭循环式冷却系统、翼型设计的柔性叶片、多电平变流器和悬浮式基础结构,应用高压直流输电技术,并配置状态监测系统的大型深海风场是未来海上风电技术的发展主流.
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关键词
海上风电
风机
技术
冷却技术
风机
塔
架与基础
结构
输电并网
状态监测
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职称材料
题名
基于SMA的风机塔架结构风致振动控制研究
被引量:
11
1
作者
阎石
于君元
牛健
王伟
机构
沈阳建筑大学土木工程学院
大连理工大学建设工程学部
沈阳农业大学纪检监察审计处
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2016年第1期159-164,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(51278313
51308357)资助
文摘
随着风力发电机塔架高度的增加及叶片尺寸的增大,风致振动对风机塔架结构可靠性的影响越来越显著。利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应,设计出一套针对风机塔架结构的耗能减振装置,以减小风机塔架结构的风致振动。构建了双线性SMA滞回模型,并集成到Abaqus软件中。以功率1.5 MW的大型风力发电机塔架为例,建立了SMA-风机塔架结构整体分析有限元模型,对其动力性能进行了研究,并做了风荷载响应及振动控制分析。结果表明,与无控状态时相比,装有SMA耗能装置的塔架顶层最大位移和加速度分别减小45%和31%,所提出的SMA耗能减振装置能够有效地控制塔架结构的动力响应。
关键词
形状记忆合金(SMA)
耗能减振装置
结构
振动控制
风机
塔
架
结构
Keywords
Shape Memory Alloys(SMA)
energy dissipation device
structure vibration control
wind turbine tower structure
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
近断层地震动作用下风机塔地震反应分析
被引量:
11
2
作者
徐亚洲
田晓航
张慧
于军琪
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2020年第1期57-66,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51578444)
重点研发计划(2017YFC0704104-03)
陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-356)~~
文摘
为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下塔顶位移时程、加速度时程、塔底剪力、弯矩及轴力的对比分析发现:近断层速度脉冲对结构塔顶水平位移、塔顶水平加速度、塔底剪力与弯矩均影响显著;竖向地震动会加大结构的塔顶竖向加速度响应及塔底轴力响应;随着竖向与水平加速度峰值比增大,塔顶竖向加速度响应增大,最大轴力随着峰值比增大而增大,最小轴力随着峰值比增大而减小。此外,增量动力分析表明,采用自接触的有限元模型可以更真实地预测风机塔的失稳破坏机制。
关键词
近断层地震动
速度脉冲
竖向地震作用
风机塔结构
自接触
Keywords
near-fault ground motion
velocity pulse
vertical seismic action
wind turbine tower structure
self-contact
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响
被引量:
4
3
作者
霍涛
机构
华东建筑设计研究院有限公司
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第1期142-150,共9页
基金
科技部土木工程防灾国家重点实验室基础研究项目(SLDRCE14-B-04)。
文摘
针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和基础的结构整体有限元模型,并进行了模态分析。其次在世界地震记录数据库中选择了1条普通波(EI-Cento波)和2条长周期波(HKD054波和CDAO波),并对两种波的时频特性进行对比分析,同时建立了考虑与不考虑SSI效应的对比模型。最后利用ANSYS软件并采用时程分析法对考虑与不考虑SSI效应的风机结构在两类地震波作用下的地震响应进行对比分析,并对叶片与塔筒的碰撞问题、门洞区域的应力集中、机舱内主轴在剪力作用下的破坏以及基础的失效问题进行了进一步的研究。结果表明:长周期地震作用下的风机结构位移、加速度、应力和内力响应值均大于普通波作用下的结果,在此基础上某些响应甚至会被SSI效应进一步放大。因此在风机结构的抗震设计中需要考虑长周期地震作用和SSI响应的影响,特别是在软土地基区域。另外,塔筒与门框连接区域、机舱内主轴和基础等薄弱区域需要适当加强。
关键词
风机
结构
整体有限模型
风机
塔
筒
结构
长周期地面运动
土-
结构
相互作用(SSI)
动力响应分析
Keywords
integral finite element model of wind turbine structure
wind turbine tubular structure
long-period ground motion
soil-structure interaction(SSI)
dynamic response analysis
分类号
TK83 [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
海上风电的若干关键技术综述
被引量:
60
4
作者
林鹤云
郭玉敬
孙蓓蓓
蒋彦龙
黄允凯
张建润
卢熹
机构
东南大学电气工程学院
东南大学机械工程学院
南京航空航天大学航空宇航学院
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期882-888,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51077012),教育部博士点基金资助项目(20090092110033),江苏省产学研前瞻性研究项目(BY2011151),江苏省"六大人才"高峰资助项目(2011-ZBZZ-016)
文摘
海上风力发电是风电产业未来的主要发展方向.着重对海上风电所涉及的若干关键技术及发展情况进行了论述与分析,包括发电机设计及新结构研究、叶片材料选择与翼型设计、桨距控制技术、冷却系统设计技术及新进展、变流器及其控制器技术、风机塔架设计关键技术与基础结构选择、输电并网系统架构和风机状态监测技术等.采用大型直驱/半直驱风机、封闭循环式冷却系统、翼型设计的柔性叶片、多电平变流器和悬浮式基础结构,应用高压直流输电技术,并配置状态监测系统的大型深海风场是未来海上风电技术的发展主流.
关键词
海上风电
风机
技术
冷却技术
风机
塔
架与基础
结构
输电并网
状态监测
Keywords
offshore wind power
wind turbine technology
cooling technology
wind turbine tower and foundation structure
power transmission and grid-connection
condition monitoring
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于SMA的风机塔架结构风致振动控制研究
阎石
于君元
牛健
王伟
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2016
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
近断层地震动作用下风机塔地震反应分析
徐亚洲
田晓航
张慧
于军琪
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2020
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响
霍涛
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
海上风电的若干关键技术综述
林鹤云
郭玉敬
孙蓓蓓
蒋彦龙
黄允凯
张建润
卢熹
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
60
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职称材料
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