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深海大兆瓦级浮式海上风电结构强度分析
被引量：
3
1
作者
金超
王炜
《中国海洋平台》
2022年第3期1-7,共7页
对深海大兆瓦级浮式海上风电结构设计分析中的关键问题进行研究。浮式风电支撑结构采用美国国家可再生能源实验室(NREL)的OC3 Spar平台为基准模型。分别选用5.0 MW、6.7 MW和8.0 MW风机,采用比例因子设计法提出对应浮式支撑结构设计方...
对深海大兆瓦级浮式海上风电结构设计分析中的关键问题进行研究。浮式风电支撑结构采用美国国家可再生能源实验室(NREL)的OC3 Spar平台为基准模型。分别选用5.0 MW、6.7 MW和8.0 MW风机,采用比例因子设计法提出对应浮式支撑结构设计方案。考虑风载荷与波浪载荷联合作用,进行操作工况和极限工况下浮式支撑结构水动力分析及强度分析,分别得到支撑结构响应幅值算子(Response Amplitude Operator,RAO)和结构关键节点应力响应随风机功率变化规律。提出大兆瓦浮式风电结构应力消减方案,经过验证,改进后结构应力显著降低。
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关键词
大
兆瓦
级
风机
浮式风电结构
比例因子设计法
强度校核
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职称材料
基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用
2
作者
王其君
王鲁斌
+5 位作者
李海波
马奔奔
郝文宇
赵伟
李源
刘世洪
《强度与环境》
CSCD
2023年第4期24-28,共5页
本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机...
本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机架的原始模型,重构模型具有更优的传力路径,可实现减重5.0吨,可设计域减重比为25.4%,材料用量由4.4t/MW降低为3.9t/MW。该优化设计思路改善了传统经验设计方法的局限性,大大提升了设计空间。
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关键词
大
兆瓦
级
风机
主机架
强度分析
固体各向同性材料惩罚模型
模型重构
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职称材料
题名
深海大兆瓦级浮式海上风电结构强度分析
被引量：
3
1
作者
金超
王炜
机构
国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司
中国海洋大学工程学院
出处
《中国海洋平台》
2022年第3期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金(编号:51879247,52171281)
山东省自然科学基金(编号:ZR2018MEE049)。
文摘
对深海大兆瓦级浮式海上风电结构设计分析中的关键问题进行研究。浮式风电支撑结构采用美国国家可再生能源实验室(NREL)的OC3 Spar平台为基准模型。分别选用5.0 MW、6.7 MW和8.0 MW风机,采用比例因子设计法提出对应浮式支撑结构设计方案。考虑风载荷与波浪载荷联合作用,进行操作工况和极限工况下浮式支撑结构水动力分析及强度分析,分别得到支撑结构响应幅值算子(Response Amplitude Operator,RAO)和结构关键节点应力响应随风机功率变化规律。提出大兆瓦浮式风电结构应力消减方案,经过验证,改进后结构应力显著降低。
关键词
大
兆瓦
级
风机
浮式风电结构
比例因子设计法
强度校核
Keywords
large-megawatt wind turbine
floating offshore wind turbine structure
scale factor design method
strength check
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
基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用
2
作者
王其君
王鲁斌
李海波
马奔奔
郝文宇
赵伟
李源
刘世洪
机构
东方电气风电股份有限公司风电研究设计院
大连理工大学宁波研究院
北京强度环境研究所
大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《强度与环境》
CSCD
2023年第4期24-28,共5页
基金
大连市高层次人才“青年科技之星”项目(2020RQ099)
大连理工大学科研启动经费(DUT20RC(3)020)
东方电气风电股份有限公司内部科研项目编号:K2022-0017。
文摘
本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机架的原始模型,重构模型具有更优的传力路径,可实现减重5.0吨,可设计域减重比为25.4%,材料用量由4.4t/MW降低为3.9t/MW。该优化设计思路改善了传统经验设计方法的局限性,大大提升了设计空间。
关键词
大
兆瓦
级
风机
主机架
强度分析
固体各向同性材料惩罚模型
模型重构
Keywords
offshore wind turbines
mainframe
strength analysis
solid isotropic material with penalization
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深海大兆瓦级浮式海上风电结构强度分析
金超
王炜
《中国海洋平台》
2022
3
下载PDF
职称材料
2
基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用
王其君
王鲁斌
李海波
马奔奔
郝文宇
赵伟
李源
刘世洪
《强度与环境》
CSCD
2023
0
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职称材料
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