Truss Spar结构浮式风机基础总体强度分析

海上浮式风机基础目前有半潜式,重力式,导管架式,Spar式很多种。目前国内对于桁架式浮式风机基础的结构分析比较少。本文采用Truss spar型海上浮式风机基础,基于三维势流理论和直接计算法,对其在深海环境中进行结构强度分析。分析表明,结构在垂荡板和桁架结构连接处容易发生较大应力集中,易产生破坏,在后续的设计修改中可对这一部位进行重点研究。     

海上混合式风机基础动力响应研究

针对海上风机的发展趋势,对一种混合式海上浮式风机基础的动力响应进行了研究。应用SESAM软件和FAST软件分别建立海上风机的下部浮式基础以及上部结构的数值模型,调用Aero Dyn程序包计算结构的空气动力载荷。分析系统的动态响应和基础的运动特性。改变筋腱预张力的大小,研究其对浮式基础运动响应的影响,为海上风机混合式基础的初步设计提供一定的理论依据。     

海上浮式风机的动力学建模与响应分析（英文）

在恶劣的海洋环境下，浮式风机展现出复杂的动力特性。因此，对海上浮式风机的动力响应进行研究非常重要。本文基于有限元法与若丹速度变分原理，建立了浮式风机的刚-柔耦合动力学模型，依此编写了相应的数值计算程序并验证了程序的正确性。以安装在OC4半潜型浮式基础上的NREL-5MW水平轴风机为例，通过对比分析，研究了浮式基础的运动对风机动力特性的影响。结果表明，基础运动通过改变风机在风场中的位置与姿态对气动载荷与叶片变形产生影响。本文研究成果可以为海上浮式风机叶片设计提供一些合理建议。     

半潜漂浮式风机稳性数值分析

针对半潜浮式风机稳性分析的特殊性,借鉴传统半潜海工平台设计经验,结合海上浮式风机结构高耸性特点,参考稳性相关规范,提出一种半潜浮式风机稳性分析方法,应用稳性分析专业软件NAPA,数值仿真计算半潜浮式风机的完整稳性和破损稳性,结果表明,浮式风机在各典型工况下不会发生倾覆或沉没,满足风机稳性安全及正常运行发电要求。     

海上浮式10 MW级垂直轴风机气动特性

海上浮式垂直轴风机未来在向深远海、大型化、集群化发展的道路上具有广阔的发展前景。文章通过Fluent软件计算出NACA0018和NACA0020共2种翼型的升阻力系数，并对-180°～180°范围内的攻角进行了升阻力系数外推。基于双盘多流管模型和叶素动量理论，分析了叶片的翼型，风轮的高径比、实度，浮台的倾斜程度对垂直轴风机气动性能的影响；确定了10MW级垂直轴风机的初始设计参数。结果表明：翼型是决定风机气动性能的基础，NACA0018翼型具有更优异的气动性能；高径比为1.61，弦长为5.5m的风轮可满足设计需求；浮台倾斜程度增大，风轮功率系数峰值增大、功率峰值降低。     

半潜浮式风机基础设计方法

考虑半潜浮式风机应用海域水深较浅而气动载荷较大的特殊性和浮式风机控制策略复杂的特点,参考海上浮体相关设计规范,综合考虑风机整体的安全性、功能性、经济性因素,探讨半潜浮式风机基础平台设计的关键技术。     

牵索锚固式海上风机基础结构设计与分析

海上风电开发中随着水深增加,传统的固定式风机基础的劣势逐步显现,建造成本也显著增加。本文提出了一种适用水深范围广、结构简单、刚度可调的新型牵索锚固式海上风机基础结构。结合海上风电场设计实践和经验,归纳了牵索锚固式海上风机基础的设计重点。以3MW海上风力发电机组为例,分析不同牵索结构设计参数对基础结构的影响,通过计算发现,索缆根数、夹角对结构位移影响显著,而对应力影响微弱,索缆牵拉位置对结构应力位移影响都很显著。分析牵索锚固式风机基础结构在工作荷载和环境荷载耦合作用下的力学性能,计算结果显示,牵索锚固式海上风机基础结构不会发生强度破坏,但位移可能超过使用限制。     

海上浮式风电塔筒涂装工艺方案研究

针对海上浮式风电塔筒在海上浮式风电站运行过程中一直处于复杂恶劣的腐蚀环境之中的情况,开展海上浮式风电塔涂装工艺方案研究。从对海上浮式风电塔筒的腐蚀环境分析入手,结合涂层试验、海上挂片试验等结论,构建海上浮式风电塔筒的防腐体系及具体涂层方案,提出科学的海上浮式风电塔筒筒节分(总)段涂装工艺步骤,最终实现对海上浮式风电塔筒的有效防腐。     

海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究

吸力式桶形基础作为一种新型的海上风机基础,正逐渐以单桶或者多桶组合形式被应用于海上风机支撑基础设计中。然而目前对应用于海上风机基础的桶形基础的极限承载力的研究仍存在研究不全面和结果不统一的问题。本文以宽浅型单桶基础为例,采用有限元软件Abaqus对海上风机吸力式桶形基础在饱和黏土地基中的竖向承载特性进行三维有限元分析。考虑桶土接触面分离条件对极限承载力和土体破坏模式的影响,并且对桶形基础长径比、土体的有效重度以及土体不排水抗剪强度分布对桶形基础竖向极限承载特性的影响进行分析。研究成果可以为海上风机吸力式桶形基础设计提供参考。     

系泊多体海上平台非线性动力特性研究

海上浮式平台通常由多个大型浮体模块柔性连接,组成一个典型的刚柔流耦合的多振子网络系统。本文从网络动力学角度研究多体浮式海上平台,通过龙格库塔法求解海上浮式平台运动微分方程,得到海洋平台运动响应随连接件刚度变化情况。数值结果表明,连接件刚度变化使得多体海上浮式平台表现出丰富的非线性动力特性现象,例如幅值跳跃、分岔、混沌等现象。为进一步揭示非线性浮式平台的集体动力学行为,作出浮块在各响应阶段对应的时域图和相图比较。本文得到的初步研究结果及研究方法,可为大型海上浮体结构初步设计提供理论参考。     

海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究

吸力式桶形基础作为一种新型的海上风机基础,正逐渐以单桶或者多桶组合形式被应用于海上风机支撑基础设计中。然而目前对应用于海上风机基础的桶形基础的极限承载力的研究仍存在研究不全面和结果不统一的问题。本文以宽浅型单桶基础为例,采用有限元软件Abaqus对海上风机吸力式桶形基础在饱和黏土地基中的竖向承载特性进行三维有限元分析。考虑桶土接触面分离条件对极限承载力和土体破坏模式的影响,并且对桶形基础长径比、土体的有效重度以及土体不排水抗剪强度分布对桶形基础竖向极限承载特性的影响进行分析。研究成果可以为海上风机吸力式桶形基础设计提供参考。     

海上风机基础选型

海上风机基础结构是海上风电场的基本组成部分,海上风机基础结构的安全性和可靠性是海上风电场高效稳定运行的基础。海上风机基础的建造和施工在海上风电工程造价中占比接近30%,是海上风电场工程建设中除风电机组设备投资外成本占比最高的环节。根据目前已经建成项目和在建项目风机基础情况统计,重力式、单桩、导管架、水下三桩、水上三桩、高桩承台、单桶/多桶吸力桶、漂浮式等基础形式均有商业化应用,其中单桩和导管架基础形式是经济性相对较优、施工工效最高、应用比重较高的基础形式,本文对各种基础形式的特点和应用情况进行简要介绍。     

大型海上浮式结构物的浮态稳性分析

采用NAPA软件,研究大型海上浮式结构物的浮态稳性。通过计算得出静水力曲线的同时对其浮态特征进行分析,在校核计算所设计大型浮式结构物的稳性要求基础上,得出大型海上浮式结构物的排水量随着吃水的增加而增加,其稳心垂向高度随着吃水的增加而逐步降低。     

海上可移动式风机装备研制过程中的关键技术问题

可移动式风机是一种既能利用海上风资源进行发电储能,又具备一定自航能力的海上能源装备。与固定式海上风机以及系泊式漂浮风机相比,可移动式风机的有效作业水深更大,可以开发深远海蕴含的大部分风能,同时还可以为远海生产生活设施进行供电。本文基于国内外相关最新研究资料,结合作者自身的理解和探索,从基础选型、概念可行性论证、一体化动力分析技术、作业决策技术、安全性评估、水池模型试验技术、建造及安装技术等多个方面,对研制可移动式风机过程中需要解决的关键技术问题进行探讨。     

海上风机基础结构的研究现状与发展前景

为在海上风机基础设计中选择合理的基础结构形式,分析不同类型海上风机基础结构的形式,总结其特征、海域适应情况和优缺点,并分析其主要技术难点和存在的问题。通过对各类风机基础结构进行归类和研究,分析不同风机基础结构面临的风险和存在的问题。在此基础上,讨论风机基础结构的研究热点,分析其未来发展方向,总结其存在的关键技术问题,为海上风机基础的形式选择和结构设计提供参考。     

海上浮式核电平台集成监测系统

海上浮式核电平台是"海、核、堆、船"四位一体的全新领域,系统复杂,还要适应海洋的特殊环境条件。海上浮式核电平台集成监测系统分为监测系统、数据采集系统和监测系统软件,监测系统对整个海上浮式核电平台的状态信息进行数据采集,将信息传输至数据采集系统,数据采集系统将传感器的有效数据通过串口通信模块发送给监测系统软件,数据处理模块对串口通信模块接收的数据进行计算和处理,界面显示模块接收数据处理模块传输过来的数据,在界面显示模块上显示数据。当监测系统软件收到监测数据后,可通过动中通卫星发送给陆上营运单位和环境保护部门,陆上的营运单位和环境保护部门可以同时收到浮式核电平台的监测数据,为营运单位开展的辐射环境监测和环境保护部门的双轨监测提供支持。本文的海上浮式核电平台集成监测系统基本涵盖海上浮式核电平台监测的主要方面。     

《海上浮式装置入级规范》2021年第1次变更通告

《海上浮式装置入级规范》2021年第1次变更通告主要增加了圆筒型浮式装置的相关技术要求。该变更通告在《海上浮式装置入级规范(2020)》的基础上,对第1篇第2章2.1.3“定义”和2.3.2“附加标志”进行了修订,增加了圆筒型浮式装置的定义和附加标志,并在第9篇中新增了第5章关于圆筒型浮式装置的技术要求。     

海上浮式输油软管的优化设计

敷设海上浮式输油软管进行海上装卸油的作业,是近年发展起来的新技术,在海洋石油开发和军事领域应用甚广,作者结合有关工程实践,就海上浮式软管系统的设计方法进行了探讨。该方法从分析软管受力情况出发,导出了求解软管所受张力的方程组。求解结果轻工程验证,准确度较高,因而,该方法能优化海上浮式软管的设计。     

对在油船改装成浮式储油装置过程中开展海事监管的若干思考

文中以"北方之珠"轮改装工程为例,就VLCC大型油船改装成海上浮式储存卸油平台过程中存在的监管重点、难点进行了分析。     

船舶技术

首艘中国造30万吨级海上浮式生产储油船交船4月30日,中国内地第一艘完全自主设计并建造的30万吨级海上浮式生产储油船(FP-