题名 地震强度对小型风力机动力学响应影响研究
被引量：7
1
作者
邹锦华 杨阳 李春 刘中胜
机构
上海理工大学能源与动力学院
出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期96-104,共9页
基金
国家自然科学基金(51676131) 上海市科学技术委员会项目(13DZ2260900)~~
文摘
为研究地震强度与小型风力机塔架动力学响应之间的关系，以AOC50kW风力机为研究对象，采用wolf理论建立土-构耦合模型，基于FAST（多体动力学仿真软件）预留数据接口，开发地震载荷计算模块，建立了湍流风与地震实时耦合的动力学仿真模型。通过比例缩放ASCE（美国土木工程师协会）标准地震反应谱，得到了20种不同强度的PSA（设计加速度），从而计算不同地震与湍流风联合作用下的风力机结构动力学响应。结果表明：PSA为0．6g（g为9．80665m／s^2）时，塔基弯矩增大133．3％，但地震强度对塔顶弯矩影响较小。随着地震强度的增大，塔架不同高度处的最大弯矩与高度之间的关系逐渐由线性转变为非线性，塔架不同高度处的最大剪切力与高度之间的关系维持线性。此外，在地震载荷与风载荷共同作用下，IEC（国际电工委员会）和AWEA／ASCE（美国风能协A／美国土木工程师协会）载荷预估模型结果偏大。本文提出了一种新的高精度预估模型，可为小型风力机地震载荷预估和预防地震风险提供一定的参考。
关键词
小型风力机 地震 动力学响应 塔 架结构 强度 载荷预估模型
Keywords
small-sized wind turbine, earthquake, dynamic response, structural strength of a derrick, load prediction model
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 大型风力机地震动力响应研究
被引量：5
2
作者
杨阳 李春 袁全勇
机构
上海理工大学能源与动力工程学院
出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期105-110,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51676131) 上海市科委项目资助(13DZ2260900)
文摘
为研究地震载荷与风载荷联合作用下的大型风力机结构动力学响应,本文研究分别以Wind PACT 1.5 MW和NREL 5 MW风力机为研究对象,采用EI Centro 6.9级地震为输入激励,通过改进版的开源软件FAST(风电载荷仿真软件)计算风力机在正常运行、紧急停机和一直停机3种运行方式下的塔顶振动和塔架结构荷载情况,结果表明:地震载荷极大加剧了塔顶振动,机舱加速度峰值增大2倍以上。紧急停机操作可减小塔尖位移,一定程度上可以保护风力机结构安全。地震载荷主要增大了塔架一阶固有频率及其二倍频的振动。6.9级地震与额定风载荷联合作用下,NREL 5MW风力机塔基弯矩设计需求为159 MN·m,略大于极限风载荷作用。说明地震常发地区,塔架结构强度设计必须考虑地震载荷作用。
关键词
风力机 地震载荷 激振频率 塔 架结构 强度
Keywords
wind turbine earthquake load excited frequency tower structural strength
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 地震对不同容量风力机塔架动力响应规律研究
被引量：1
3
作者
邹锦华 杨阳 李春 罗帅
机构
上海理工大学能源与动力工程学院
出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期99-106,共8页
基金
国家自然科学基金(51676131,5181153031,51176129)~~
文摘
为研究湍流风与地震联合作用下风力机塔架动力响应规律,以AOC 50 kW、WindPACT 1.5 MW和NREL 5 MW 3种不同容量风力机为研究对象,考虑土-构耦合模型效应,基于开源软件FAST预留数据接口,编译地震载荷计算模块,建立了湍流风与地震激励实时耦合的动力仿真模型。基于ASCE标准地震反应谱,得到20种不同强度的地震加速度,计算了不同强度地震与湍流风联合作用下的风力机塔架动力学响应。结果表明:地面加速度峰值(Peak Ground Acceleration,PGA)为0.3g时,湍流风与地震联合作用对塔基剪切力和弯矩影响较大;随地震强度的增大,塔架不同高度处的最大弯矩与高度之间的关系逐渐由线性转变为非线性;发现国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)和美国风能协会/美国土木工程师协会(American Wind Energy Association/The American Society of Civil Engineers,AWEA/ASCE)对地震载荷与风载荷共同作用下的载荷预估模型结果误差较大,并提出了新的高精度模型,可为风力机塔架载荷预估及预防地震风险提供一定的参考。
关键词
风力机 地震 湍流风 塔 架结构 强度 动力响应
Keywords
wind turbine earthquake turbulent wind tower structural strength dynamic response
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
