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带扰流板结构的海上风电单桩基础受来流攻角的影响研究 被引量：1
1
作者 李会 邱旭 +2 位作者 闫姝 赵昊 马文冠 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期635-642,共8页
针对扰流板型海上风电单桩基础冲刷防护结构,在已开展的扰流板尺寸及数量对冲刷防护效果影响的研究基础上,进一步探究来流攻角对冲刷防护效果的影响。在实际工程中,海流的流动方向是不确定的。为此,基于数值模拟的研究手段,通过改变扰... 针对扰流板型海上风电单桩基础冲刷防护结构,在已开展的扰流板尺寸及数量对冲刷防护效果影响的研究基础上,进一步探究来流攻角对冲刷防护效果的影响。在实际工程中,海流的流动方向是不确定的。为此,基于数值模拟的研究手段,通过改变扰流板的安装角来模拟不同来流攻角,以0°和22.5°攻角下扰流肋数量为8的扰流板和0°和30°攻角下扰流肋数量为6的扰流板结构为研究对象,对其冲刷防护特性进行研究。分析扰流板结构在不同来流下马蹄涡强度和位置的变化特征,以及床面剪切应力的分布和相对保护面积的变化规律。研究发现,冲刷防护效果基本随着来流攻角的增加而减弱,且随扰流板长度或高度的增加,其角度变化带来的保护面积的差异也逐渐增加。总的来说,来流攻角为0°具有较好的冲刷防护效果。 展开更多
关键词 海上风电 攻角 圆柱绕流 扰流板 马蹄涡 剪切应力
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基于实测振动数据的海上风电基础冲刷损伤识别分析 被引量：2
2
作者 邱旭 李会 +3 位作者 司广全 王金寿 赵昊 刘鑫 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期676-682,共7页
运用数值模型分析桩周海床冲刷对海上风电机组动力特性的影响,发现单桩基础的风电机组自振频率对冲刷较为敏感,而高桩承台基础的机组则不敏感,可通过分析单桩基础机组的频率变化来反演桩周冲淤变化情况。进一步地,选取了3台典型机组,利... 运用数值模型分析桩周海床冲刷对海上风电机组动力特性的影响,发现单桩基础的风电机组自振频率对冲刷较为敏感,而高桩承台基础的机组则不敏感,可通过分析单桩基础机组的频率变化来反演桩周冲淤变化情况。进一步地,选取了3台典型机组,利用机组的振动实测数据及冲刷扫测数据,分析了振动信号时变特性同桩周海床冲淤变化的关系。当桩周海床发生冲刷、淤积或基本不变时,机组自振频率呈现出下降、上升和基本不变的趋势,验证了通过机组实测振动信号判断桩周海床冲淤特性的可行性。 展开更多
关键词 海上风电 局部冲刷 动力特性 损伤识别 单桩基础 高桩承台
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海上风电桩-桶复合基础吸力安装特性研究
3
作者 马文冠 邱旭 +3 位作者 刘鑫 张波 李会 赵昊 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期522-528,共7页
桩-桶复合基础沉放特性不同于打入式单桩基础,需准确评估安装过程中需要的吸力。基于模型试验与理论分析方法,研究吸力式桩-桶复合基础黏土中的沉放特性及需要吸力计算方法。结果表明:吸力式桩-桶复合基础可通过两步式安装方式沉放就位... 桩-桶复合基础沉放特性不同于打入式单桩基础,需准确评估安装过程中需要的吸力。基于模型试验与理论分析方法,研究吸力式桩-桶复合基础黏土中的沉放特性及需要吸力计算方法。结果表明:吸力式桩-桶复合基础可通过两步式安装方式沉放就位,相比较于打入桩可节约打桩成本;增加桶型基础分舱数量可有效实现对基础姿态矫正和下沉过程精细化控制;基于Su和CPT需吸力计算方法适用于评估基础下沉过程种需吸力预测,但吸力桩沉放会受到在位桶型基础影响,增加了沉放的需要吸力。 展开更多
关键词 海上风电 桩-桶复合基础 需要吸力 姿态控制 分步式安装 分舱
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海上风电单桩基础降本增效方法研究
4
作者 郭晓辉 刘鑫 +2 位作者 周昳鸣 胡合文 闫姝 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期639-644,共6页
基于江苏海域,采用一体化设计对比API-WSD规范、ISO规范等常规校核方法,以及第四强度理论结合欧标的新校核方法,重点分析单桩基础新旧校核方法的差异性;统计不同风电场17个单桩基础几何参数,研究分析泥面载荷、桩径、桩长之间的规律,建... 基于江苏海域,采用一体化设计对比API-WSD规范、ISO规范等常规校核方法,以及第四强度理论结合欧标的新校核方法,重点分析单桩基础新旧校核方法的差异性;统计不同风电场17个单桩基础几何参数,研究分析泥面载荷、桩径、桩长之间的规律,建立载荷-几何尺寸-质量的关系曲线,提出单桩基础设计快速评估方法,并搭建智能化快速评估平台。 展开更多
关键词 海上风电 单桩基础 风电场 桩径 桩长
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风力发电塔筒屈曲承载力新旧欧洲壳结构规范对比
5
作者 邱旭 陈俊岭 +2 位作者 冯又全 林长丰 赵昊 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期696-702,共7页
为探究风电行业内塔筒屈曲现象频发的原因,以风电塔筒屈曲计算最常用的欧洲EC3壳结构规范为研究对象,分析新、旧两本规范对于屈曲承载力计算方法的异同。针对两本规范计算方法中的制造质量、屈曲折减系数等关键参数开展了定量分析。经... 为探究风电行业内塔筒屈曲现象频发的原因,以风电塔筒屈曲计算最常用的欧洲EC3壳结构规范为研究对象,分析新、旧两本规范对于屈曲承载力计算方法的异同。针对两本规范计算方法中的制造质量、屈曲折减系数等关键参数开展了定量分析。经研究发现,新、旧EC3壳结构规范中经向屈曲承载力计算公式差异较大,制造质量对风电塔筒屈曲承载力影响较大,尤其是当采用新版规范进行塔筒设计时,应谨慎选择制造质量参数的取值。 展开更多
关键词 风力发电塔 欧洲规范 壳结构 屈曲承载力 几何缺陷
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芯材加工构型对风电叶片夹芯结构面/芯断裂性能的影响
6
作者 秦志文 李政国 +3 位作者 宋笑非 刘鑫 张睿 孙九霄 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期679-686,共8页
复合材料面板/芯材分层是大型风电叶片夹芯结构的突出失效模式。为提高夹芯结构面/芯断裂强度,设计Plain、DGP以及GPC共种芯材加工构型,通过芯材槽孔结构设计调控夹芯结构面板/芯材的断裂性能。采用Ⅰ型裂纹夹层板断裂实验方法研究复合... 复合材料面板/芯材分层是大型风电叶片夹芯结构的突出失效模式。为提高夹芯结构面/芯断裂强度,设计Plain、DGP以及GPC共种芯材加工构型,通过芯材槽孔结构设计调控夹芯结构面板/芯材的断裂性能。采用Ⅰ型裂纹夹层板断裂实验方法研究复合材料夹芯结构面/芯断裂强度和破坏行为。实验结果表明,GPC(SG)加工结构可大幅提高夹芯结构试样的面板/芯材断裂承载能力,其次是DGP和GPC(DG)加工结构,对于Plain芯材夹芯结构,面/芯断裂发生在芯材内部,裂纹扩展稳定,断裂强度与芯材密度相关,对于DGP、GPC(SG)以及GPC(DG)芯材夹芯结构,当面/芯断裂发展到树脂槽和柱位置时,裂纹发展受到阻碍,随着载荷的增加,裂纹绕过树脂浅槽,树脂柱脆性断裂,泡沫芯材中的树脂柱和槽提高了夹芯结构面/芯断裂的应变能释放率。 展开更多
关键词 风电叶片 夹芯结构 能量释放率 裂纹扩展 芯材加工构型 面/芯断裂
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扰流板对海上风电单桩基础冲刷特性影响研究 被引量：1
7
作者 李会 邱旭 +2 位作者 赵昊 马文冠 刘鑫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期448-457,共10页
在单独恒定流条件下,以某一海上风电大直径单桩基础为研究对象,提出一种扰流板防冲刷结构,建立三维数值模型。基于数值模拟,研究扰流板结构对桩基础周围局部冲刷的影响机制,探讨扰流板长度L和高度H_(2)对局部马蹄涡位置和强度的影响,分... 在单独恒定流条件下,以某一海上风电大直径单桩基础为研究对象,提出一种扰流板防冲刷结构,建立三维数值模型。基于数值模拟,研究扰流板结构对桩基础周围局部冲刷的影响机制,探讨扰流板长度L和高度H_(2)对局部马蹄涡位置和强度的影响,分析床面剪切应力受扰流板几何的影响规律。研究发现,扰流板结构能有效地减弱局部马蹄涡强度和减小桩周海床床面剪切应力;局部马蹄涡受扰流板几何的影响呈现3种流动机制;当L/H2=1时,扰流板具有较好的冲刷防护特性。总的来说,扰流板防冲刷结构对单桩基础局部冲刷具有较好的防护效果。 展开更多
关键词 海上风电 单桩 圆柱绕流 冲刷 马蹄涡 床面剪应力
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中国近海2023年灾害性海浪分析及2024年预测
8
作者 吕睿 徐瑞 +6 位作者 王娟娟 侯放 李本霞 孟凡昌 朱亚波 魏世哲 蒋学站 《海洋预报》 北大核心 2025年第2期39-45,共7页
对2023年中国近海灾害性海浪(有效波高≥4 m)过程及灾情进行总结和分析,并对2023年的预测结果进行检验。根据往年的资料统计结果以及2024年热带气旋和副热带高压的预测分析,结合历史气候态相似年的分析,预测得到2024年中国近海的灾害性... 对2023年中国近海灾害性海浪(有效波高≥4 m)过程及灾情进行总结和分析,并对2023年的预测结果进行检验。根据往年的资料统计结果以及2024年热带气旋和副热带高压的预测分析,结合历史气候态相似年的分析,预测得到2024年中国近海的灾害性海浪过程。预测结果认为:2024年中国近海将发生灾害性海浪过程33~37次,较2023年增多,但较常年平均次数略偏少;灾害性台风浪过程为11~13次,主要影响我国东海、台湾海峡和南海区域;灾害性气旋浪和冷空气浪过程22~24次,与常年平均次数持平。 展开更多
关键词 海浪灾害 灾害性海浪 海浪灾情 检验 海浪预测
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中国海灾害性海浪的历史特征多维度分析
9
作者 曾崇济 王娟娟 +4 位作者 吴萌萌 李本霞 南明军 马宏怡 张红波 《广东海洋大学学报》 北大核心 2025年第4期60-68,共9页
【目的】针对现有灾害性海浪特征研究多聚焦单一要素(如灾害性海浪天数量、重现期波高)且数据源不统一,难以形成系统结论的问题,构建一套多维度分析方法,系统解析中国海灾害性海浪的历史特征。【方法】采用45 a的ERA-5海浪再分析资料,... 【目的】针对现有灾害性海浪特征研究多聚焦单一要素(如灾害性海浪天数量、重现期波高)且数据源不统一,难以形成系统结论的问题,构建一套多维度分析方法,系统解析中国海灾害性海浪的历史特征。【方法】采用45 a的ERA-5海浪再分析资料,从发生频率(灾害性海浪天数量)、最大强度(年最大有效波高)和危险性(危险性指数、重现期波高)方面,分析灾害性海浪的空间分布、年际变化及月度特征等多维度信息。【结果与结论】(1)空间分布:南海中北部和台湾海峡为高频高危险核心区,东海主导极端强度(记录最大波高18.3 m),渤海与北部湾风险最低;(2)年际变化:各指标呈强波动性,灾害性海浪天数量(年均129)、年最大波高(年均12.9 m)和危险性指数的年极差百分比分别超40%、72%和108%;(3)月度特征与驱动机制:呈现“双驱动”模式,冷空气浪(冬半年)主导频率与年均危险性,冬季风险最高(12月峰值);台风浪(夏秋季)主导极端强度(7—10月波高跃升),是破纪录事件主因;(4)预测可靠性:存在季节差异,冬季(差异性小)预测准确性高,春末夏初(尤其5月)预测误差风险大。通过多维度分析,系统揭示了中国海灾害性海浪的历史规律及其核心驱动机制。 展开更多
关键词 灾害性海浪 空间分布 年际变化 月度特征 中国海
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秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积异常对渤海、黄海冰情的影响
10
作者 刘鑫 赵倩 +4 位作者 李大超 陈海军 初宇峰 聂晓文 隋俊鹏 《海洋预报》 北大核心 2025年第1期32-37,共6页
利用美国国家冰雪数据中心海冰覆盖面积月平均数据、美国气象环境预报中心/美国国家大气研究中心月平均再分析资料和渤海、黄海冰情等级数据,研究了秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积异常对渤海、黄海冰情的影响。结果表明:去趋势的秋季巴伦... 利用美国国家冰雪数据中心海冰覆盖面积月平均数据、美国气象环境预报中心/美国国家大气研究中心月平均再分析资料和渤海、黄海冰情等级数据,研究了秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积异常对渤海、黄海冰情的影响。结果表明:去趋势的秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积与渤海、黄海冰情等级呈显著的负相关,相关系数为-0.54;秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积异常偏少,有利于高纬度冷空气南下,冷空气活动频繁造成冬季我国北方地区气温偏低,导致渤海、黄海冰情偏重,反之亦然;若前期秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积呈负异常,则冬季渤海、黄海发生严重冰情的概率较大,近42年冬季渤海、黄海冰情等级在3级以上的年份,前期秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积均为负异常。因此,前期秋季巴伦支海-喀拉海海冰面积可以作为我国冬季渤海、黄海冰情的预测因子。 展开更多
关键词 海冰 渤海、黄海 巴伦支海-喀拉海 冰情预测
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