| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-16页 |
| Contents | 第16-20页 |
| 主要符号说明 | 第20-23页 |
| 图片目录 | 第23-27页 |
| 表格目录 | 第27-30页 |
| 第一章 绪论 | 第30-42页 |
| ·课题研究背景与意义 | 第30-33页 |
| ·全球风能资源储量丰富 | 第30-32页 |
| ·海上风电发展异军突起 | 第32-33页 |
| ·国内外研究现状和方法 | 第33-40页 |
| ·国外研究现状 | 第34-37页 |
| ·国内研究现状 | 第37-40页 |
| ·主要研究内容和创新点 | 第40-42页 |
| ·主要研究内容 | 第40-41页 |
| ·本文的创新点 | 第41-42页 |
| 第二章 海上浮式风机研究基本理论 | 第42-75页 |
| ·概述 | 第42页 |
| ·空气动力学理论 | 第42-47页 |
| ·叶素理论 | 第42-43页 |
| ·动量理论 | 第43-45页 |
| ·动量-叶素理论 | 第45-47页 |
| ·水动力学理论 | 第47-59页 |
| ·波浪理论 | 第47-57页 |
| ·基本方程 | 第48页 |
| ·边界条件 | 第48-50页 |
| ·线性波浪理论（Airy 波理论） | 第50-51页 |
| ·非线性波浪理论 | 第51-52页 |
| ·随机波浪理论 | 第52-57页 |
| ·波浪载荷计算 | 第57-59页 |
| ·波浪理论的选择 | 第57-58页 |
| ·小尺度结构的波浪载荷 | 第58页 |
| ·大尺度结构的波浪载荷 | 第58页 |
| ·波浪载荷计算方法的选择 | 第58-59页 |
| ·海流载荷计算 | 第59页 |
| ·海流的描述 | 第59页 |
| ·海流载荷计算 | 第59页 |
| ·基于 SWT 的全耦合动力学分析理论 | 第59-61页 |
| ·基于 IEC 规范的环境载荷 | 第61-74页 |
| ·风况 | 第62-69页 |
| ·正常风况 | 第62-63页 |
| ·极端风况 | 第63-69页 |
| ·海洋条件 | 第69-72页 |
| ·波浪 | 第69-70页 |
| ·海流 | 第70-71页 |
| ·水位 | 第71-72页 |
| ·海冰 | 第72页 |
| ·其他环境条件 | 第72-74页 |
| ·其他正常环境条件 | 第73页 |
| ·其他极端环境条件 | 第73-74页 |
| ·IEC 设计载荷工况 | 第74页 |
| ·本章小结 | 第74-75页 |
| 第三章 基于 TLP 原理的海上风机浮式基础概念设计 | 第75-106页 |
| ·浮式基础概念设计方法及流程 | 第75-78页 |
| ·设计方法概述 | 第75页 |
| ·设计流程 | 第75-78页 |
| ·浮式基础的设计要求及设计条件 | 第78-81页 |
| ·设计要求 | 第78页 |
| ·设计条件 | 第78-81页 |
| ·使用条件 | 第78页 |
| ·自然条件 | 第78-80页 |
| ·使用和参考规范 | 第80-81页 |
| ·浮式基础的平台型式选择 | 第81-84页 |
| ·半潜平台型式 | 第82页 |
| ·Spar 平台型式 | 第82-83页 |
| ·TLP 型式 | 第83-84页 |
| ·海上风机型号选择 | 第84-91页 |
| ·风机叶片 | 第85-89页 |
| ·叶片结构属性 | 第85-87页 |
| ·叶片空气动力属性 | 第87-89页 |
| ·轮毂和机舱特性 | 第89-90页 |
| ·动力传动系统特性 | 第90页 |
| ·塔架特性 | 第90-91页 |
| ·TLP 型浮式基础排水量的确定 | 第91-94页 |
| ·上体结构重量 | 第91-92页 |
| ·浮式基础结构重量 | 第92-93页 |
| ·张力腿总预张力 | 第93页 |
| ·压载重量 | 第93-94页 |
| ·TLP 型浮式基础主体尺寸设计 | 第94-98页 |
| ·立柱直径设计 | 第94页 |
| ·气隙设计 | 第94-95页 |
| ·导缆空分布距离设计 | 第95-96页 |
| ·浮式基础主体尺寸设计汇总 | 第96-98页 |
| ·系泊系统设计 | 第98-100页 |
| ·系泊系统耦合动力分析结果 | 第99-100页 |
| ·稳性计算 | 第100-102页 |
| ·完整稳性 | 第100-101页 |
| ·破舱稳性 | 第101-102页 |
| ·运动性能分析 | 第102-105页 |
| ·运动响应计算 | 第103-105页 |
| ·本章小结 | 第105-106页 |
| 第四章 海上张力腿浮式风机动力响应研究 | 第106-130页 |
| ·面向风机正向设计软件 SWT 的有限元建模特点 | 第106-112页 |
| ·基于有限元方法的柔性多体动力学建模 | 第106-107页 |
| ·多体动力学问题中的超单元 | 第107页 |
| ·海上风机整机模型的构成和建立 | 第107-108页 |
| ·海上风机整机模型连接建模 | 第108页 |
| ·海上风机叶片建模 | 第108页 |
| ·海上模块的建模特点 | 第108-109页 |
| ·控制系统建模 | 第109页 |
| ·集成风机认证需要的多种典型载荷工况 | 第109-110页 |
| ·海上张力腿浮式风机整体结构有限元模型的建立 | 第110-112页 |
| ·海上张力腿浮式风机整体结构动态特性分析 | 第112-116页 |
| ·有限元模态分析理论 | 第112-113页 |
| ·浮式风机整体结构模态分析 | 第113-115页 |
| ·有限元模型及网格划分 | 第113页 |
| ·六自由度运动及坐标系定义 | 第113-114页 |
| ·模态计算 | 第114-115页 |
| ·浮式风机固有频率与主要海浪频率共振分析 | 第115页 |
| ·浮式风机固有频率与风轮转动频率共振分析 | 第115-116页 |
| ·海上张力腿浮式风机动态响应时域耦合分析 | 第116-129页 |
| ·计算工况的选择 | 第116-117页 |
| ·动态响应计算 | 第117-129页 |
| ·动态响应时域计算结果 | 第118-123页 |
| ·响应的统计结果 | 第123-124页 |
| ·动态响应的功率谱密度 | 第124-129页 |
| ·本章小结 | 第129-130页 |
| 第五章 TLP 型浮式基础水动力性能研究 | 第130-165页 |
| ·三维无航速频域势流理论 | 第130-137页 |
| ·坐标系定义 | 第130页 |
| ·速度势定解条件的建立和求解 | 第130-133页 |
| ·流体辐射力和绕射力 | 第133-134页 |
| ·回复力矩阵 | 第134-136页 |
| ·频域运动方程 | 第136-137页 |
| ·波浪平均二阶力 | 第137页 |
| ·水动力响应分析 | 第137-151页 |
| ·TLP 型浮式基础模型建立 | 第137-139页 |
| ·水动力系数计算 | 第139-141页 |
| ·一阶波浪激励力 | 第141-144页 |
| ·六自由度运动响应 | 第144-145页 |
| ·特征参数对浮式基础运动响应的影响 | 第145-151页 |
| ·张力腿预张力对 TLP 型浮式基础运动响应的影响 | 第146-147页 |
| ·张力腿刚度对张力腿平台运动响应的影响 | 第147-148页 |
| ·张力腿长度对张力腿平台运动响应的影响 | 第148-150页 |
| ·张力筋腱根数对张力腿平台运动响应的影响 | 第150-151页 |
| ·TLP 型浮式基础响应预报 | 第151-163页 |
| ·响应预报原理 | 第151-154页 |
| ·短期预报原理 | 第152-153页 |
| ·长期预报原理 | 第153-154页 |
| ·响应短期预报 | 第154-159页 |
| ·一阶波浪激励力短期预报 | 第154-156页 |
| ·六自由度运动短期预报 | 第156-159页 |
| ·响应长期预报 | 第159-163页 |
| ·一阶波浪激励力长期预报 | 第160-161页 |
| ·六自由度运动长期预报 | 第161-163页 |
| ·本章小结 | 第163-165页 |
| 第六章 TLP 型浮式基础结构设计 | 第165-208页 |
| ·海上浮式结构设计方法概述 | 第165-167页 |
| ·结构设计的安全性衡准 | 第165-166页 |
| ·TLP 型浮式基础结构强度校核方法 | 第166-167页 |
| ·浮式基础结构布置 | 第167-174页 |
| ·浮式基础主体结构材料的选择 | 第167页 |
| ·立柱结构布置的基本原则及结构形式的选择 | 第167-174页 |
| ·设计载荷的确定 | 第174-175页 |
| ·浮式基础设计载荷确定 | 第174-175页 |
| ·海水压力的计算 | 第174-175页 |
| ·舱压力的计算 | 第175页 |
| ·板和加强结构的尺寸 | 第175-180页 |
| ·浮式基础整体结构最小板厚 | 第176页 |
| ·承受侧压力的板 | 第176-180页 |
| ·承受侧压力板的最小板厚 | 第176-177页 |
| ·承受侧压力板的加强筋最小剖面模数 | 第177-178页 |
| ·承受侧压力板的桁材最小剖面模数 | 第178-180页 |
| ·立柱结构板和加强筋尺寸计算 | 第180-191页 |
| ·主要构件最小板厚计算 | 第180页 |
| ·次要构件最小板厚计算 | 第180-181页 |
| ·外壳板及加强筋尺寸计算 | 第181-183页 |
| ·外壳板最小板厚计算 | 第181-182页 |
| ·外壳板加强筋最小剖面模数计算 | 第182-183页 |
| ·内壳板及加强筋尺寸计算 | 第183-185页 |
| ·内壳板最小板厚计算 | 第183-184页 |
| ·内壳板加强筋最小剖面模数计算 | 第184-185页 |
| ·舱壁板及加强筋尺寸计算 | 第185-187页 |
| ·舱壁板最小板厚计算 | 第185-186页 |
| ·舱壁板加强筋最小剖面模数计算 | 第186-187页 |
| ·平台甲板及加强筋尺寸计算 | 第187-191页 |
| ·平台甲板外圈最小板厚计算 | 第187-188页 |
| ·平台甲板内圈最小板厚计算 | 第188-189页 |
| ·平台甲板外圈加强筋最小剖面模数计算 | 第189-190页 |
| ·平台甲板内圈加强筋最小剖面模数计算 | 第190-191页 |
| ·悬臂结构的板和加强筋尺寸计算 | 第191-194页 |
| ·悬臂结构外板及加强筋尺寸计算 | 第191-192页 |
| ·悬臂结构外板最小板厚计算 | 第191页 |
| ·悬臂结构外板加强筋最小剖面模数计算 | 第191-192页 |
| ·悬臂结构舱壁板及加强筋尺寸计算 | 第192-194页 |
| ·悬臂结构舱壁板最小板厚计算 | 第192-193页 |
| ·悬臂结构舱壁板加强筋最小剖面模数计算 | 第193-194页 |
| ·浮式基础桁材尺寸计算 | 第194-207页 |
| ·主浮体桁材尺寸计算 | 第194页 |
| ·外壳板桁材最小剖面模数计算 | 第194页 |
| ·内壳板桁材最小剖面模数计算 | 第194页 |
| ·舱壁桁材最小剖面模数计算 | 第194页 |
| ·平台甲板桁材最小剖面模数计算 | 第194页 |
| ·悬臂结构桁材尺寸计算 | 第194-207页 |
| ·悬臂结构外板桁材最小剖面模数计算 | 第194页 |
| ·悬臂结构舱壁桁材最小剖面模数计算 | 第194-207页 |
| ·本章小结 | 第207-208页 |
| 第七章 TLP 型浮式基础波浪载荷预报 | 第208-226页 |
| ·波浪诱导载荷计算原理和流程概述 | 第208-209页 |
| ·波浪载荷预报与分析方法 | 第209-212页 |
| ·设计波法与设计谱法 | 第209-210页 |
| ·设计波参数的确定方法 | 第210-212页 |
| ·简单设计波法 | 第210页 |
| ·谱能转化法 | 第210页 |
| ·确定性设计波法 | 第210-211页 |
| ·随机性设计波法 | 第211-212页 |
| ·基于谱分析的设计波方法 | 第212页 |
| ·环境参数与装载工况 | 第212-214页 |
| ·环境参数 | 第212-213页 |
| ·装载工况 | 第213-214页 |
| ·TLP 型浮式基础波浪诱导载荷计算模型 | 第214-216页 |
| ·TLP 型浮式基础典型剖面载荷计算 | 第216-219页 |
| ·典型剖面载荷选择 | 第216-217页 |
| ·典型剖面载荷频率响应函数 | 第217-219页 |
| ·TLP 型浮式基础波浪载荷长期预报 | 第219-223页 |
| ·TLP 型浮式基础设计波参数 | 第223-225页 |
| ·本章小结 | 第225-226页 |
| 第八章 TLP 型浮式基础总体强度分析 | 第226-258页 |
| ·结构强度分析概述 | 第226-230页 |
| ·结构强度分析方法 | 第226-227页 |
| ·结构强度分析有限元模型化 | 第227页 |
| ·TLP 型浮式基础结构强度分析流程 | 第227-228页 |
| ·结构强度有限元模型建立原则 | 第228-230页 |
| ·构件分类 | 第228-229页 |
| ·有限元模型结构组成 | 第229页 |
| ·模型网格单元类型选择 | 第229-230页 |
| ·TLP 型浮式基础结构有限元模型的建立 | 第230-237页 |
| ·研究对象分析 | 第230-231页 |
| ·坐标系定义 | 第231页 |
| ·载荷分析 | 第231-233页 |
| ·边界条件 | 第233-234页 |
| ·网格划分 | 第234-235页 |
| ·材料属性 | 第235页 |
| ·TLP 型浮式基础结构分析有限元模型 | 第235-237页 |
| ·TLP 型浮式基础总体结构强度分析 | 第237-257页 |
| ·TLP 型浮式基础总体强度评估准则 | 第238页 |
| ·TLP 型浮式基础主要变形模式 | 第238-244页 |
| ·TLP 型浮式基础总体应力 | 第244-254页 |
| ·TLP 型浮式基础高应力区 | 第254-256页 |
| ·影响 TLP 型浮式基础总体结构强度的关键因素 | 第256-257页 |
| ·本章小结 | 第257-258页 |
| 第九章 海上张力腿浮式风机模型制作与试验方案设计 | 第258-276页 |
| ·概述 | 第258页 |
| ·海洋工程试验相似理论与坐标系 | 第258-260页 |
| ·相似法则 | 第258-259页 |
| ·模型试验坐标系 | 第259-260页 |
| ·模型试验中模型制作 | 第260-271页 |
| ·海上张力腿浮式风机主要参数和模型 | 第260-269页 |
| ·惯量调节 | 第269-270页 |
| ·张力腿系泊系统模型 | 第270-271页 |
| ·试验测量仪器 | 第271-273页 |
| ·海洋环境模拟 | 第273页 |
| ·试验内容 | 第273-274页 |
| ·静水试验 | 第274页 |
| ·规则波试验 | 第274页 |
| ·不规则波试验 | 第274页 |
| ·本章小结 | 第274-276页 |
| 第十章 总结和展望 | 第276-279页 |
| ·本文主要研究成果及结论 | 第276-278页 |
| ·进一步研究工作及展望 | 第278-279页 |
| 参考文献 | 第279-285页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文 | 第285-286页 |
| 致谢 | 第286-287页 |