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海上风电基础力学模型简化研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

海上风电基础受力特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1海上环境荷载特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.1风荷载．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1.2波浪荷载．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1.3海流荷载．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.4海洋腐蚀荷载．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2基础类型及结构形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.1深水基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.2浅水基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3基础受力机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

海上风电基础力学模型简化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.1模型简化原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2几何模型简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.3材料模型简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.4荷载模型简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.5边界条件简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

基于简化模型的数值模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.1数值模拟软件选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.2模型建立与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.3模拟工况设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.4结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

简化模型的精度验证与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

5.1与复杂模型的对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

5.2简化模型的适用范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

5.3简化模型的局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

6.1研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

6.2研究不足与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

1.内容概要

海上风电的安装和使用，为可再生能源领域带来了一次革命，并在世界能源结构中占据着越来越重要的位置。本研究着重于形容海上风电基础的力学模型简化，旨在通过合理化模型简化，以提高设计效率并减少计算复杂度。

首先文章通过对现有海上风电基础力学模型进行全面的综述，特别是针对不同水深、潮汐、波浪力等因素对基础作用的影响。之后，将介绍我国海上风电标准的现行状况，并对比分析国外先进的技术与标准，为模型简化提供理论依据。

接着在理论