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题名海上风电结构逻辑化防撞的非线性动力学设计
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作者
聂宇昊
方辉
王洪庆
任灏
王金玺
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机构
中国海洋大学工程学院
广东省电力设计研究院有限公司
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第6期11-20,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022RDC2012305)。
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文摘
海上风电场船撞事故频发,造成结构损坏乃至风场停产,经济损失巨大。为降低船撞事故的结构损伤,提出了新型全钢制准负刚度弹性防护装置,具有可依船体接触速度被动变化的逻辑化刚度特性。首先,建立了船舶碰撞单桩基础风机的有限元数值模型,计算结果表明与橡胶防护装置相比,新型防护装置的碰撞力和塔顶加速度分别降低56.1%和32%;进一步建立了海上风电变截面结构-准负刚度装置耦合的两自由度非线性动力学模型,并对应发展了多尺度解析方法,有效描述了船舶碰撞过程非线性能量交换与耗散过程,解析计算结果和数值解相吻合,科学描述了风机结构安装新型防护装置后特有的“低速靠船高刚度-高速撞击低刚度”力学特性;形成了以解析模型进行关键参数的高效率设计、以有限元模型实施具体构件的精细设计的工程方法;以海上风电单桩基础结构为例,实施了逻辑化防撞的工程设计。
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关键词
船舶碰撞
逻辑化防撞
准负刚度
非线性动力学
工程设计
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Keywords
ship collision
logically anti-collision
quasi-negative stiffness
nonlinear dynamics
engineering design
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
TU352
[天文地球—海洋科学]
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