基于ansys的导管架式海上风力发电机组支撑结构分析-水利工程；水工结构工程专业论文.docxVIP

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2019-01-11 发布于上海
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基于ansys的导管架式海上风力发电机组支撑结构分析-水利工程；水工结构工程专业论文.docx

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基于ansys的导管架式海上风力发电机组支撑结构分析-水利工程；水工结构工程专业论文

Classified Classified Index： TV34 U．D．C： 627 Thesis for the Master Degree in Engineering Analysis of Jacket Support Structure for Offshore Wind Turbine Based on ANSYS Candidate： Lu Donghai Supervisor： Prof．Li Fenhua Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Hydraulic Structure Engineering School： School of Renewable Energy Date of Defence： March，2016 Degree-Conferring—Institution： North China Electric Power University 万方数据华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于ANSYS的导管架式海上风华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于ANSYS的导管架式海上风力发电机组支撑结构分析》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对论文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。愀名：挈猫嗍加f6年≥触日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《基于ANSYS的导管架式海上风力发电机组支撑结构分析》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：必威体育官网网址口，在年解密后适用本授权书不必威体育官网网址i 储躲孥烈日期：如聒年专月心日导师签名日期：历“年；月修日万方数据华北电力大学硕士学位论文摘华北电力大学硕士学位论文摘要海上风能是一种具有广阔前景的清洁能源，但其开发受高成本制约。在海上风电场建设成本中，风力发电机组支撑结构占很大一部分。对支撑结构进行研究可以通过技术手段降低海上风电场建设成本，这对于推进海上风能开发具有重要意义。在几种海上风力发电机组支撑结构中，导管架式支撑结构适用范围广，有诸多优势，因此本文选取导管架式海上风力发电机组支撑结构进行研究。首先，本文介绍了海上风力发电的发展现状、海上风力发电机组支撑结构类型以及国内外对导管架式支撑结构的研究现状，给出了海上风力发电机组及支撑结构所受风、波浪、海流等几种环境荷载的计算方法。针对海上风力发电机组支撑结构主要承受水平荷载的特点，详细阐述了桩基础和地基土体的相互作用和土反力的计算。然后，借助ANSYS有限元软件，建立导管架式海上风力发电机组支撑结构有限元模型，将桩基础与导管架部分整体考虑，塔筒与导管架的过渡段采用杆系形式的过渡段。对不同工况下的导管架式海上风力发电机组支撑结构进行了静力分析、模态分析和瞬态分析。分析结果表明支撑结构导管架部分和桩基础部分统一和分开考虑来分析结构特性时，分析结果存在较大差异，且在结构设计过程中应关注结构的动力特性。最后，以几何尺寸为设计变量，应力、应变等为约束变量，结构用钢量为目标函数建立起导管架式海上风力发电机组支撑结构优化模型，通过ANSYS自带优化模块进行了优化分析。优化结果使导管架式支撑结构在满足稳定的条件下减少了约 20％的用钢量，对于海上风电场建设具有重要经济意义。本文对导管架式支撑结构进行了有限元静力分析、动力分析和优化分析，得出的研究成果对于导管架式海上风力发电机组支撑结构的合理设计，从而推动海上风能开发向更深水域推进提供了一定的参考。关键词：海上风电；支撑结构；导管架；有限元；优化万方数据华北电力大学硕士学位论文Abstract 华北电力大学硕士学位论文 Abstract Offshore wind power is a kind of clean energy whi