波浪作用下海上风机三桩基础的动力响应及疲劳寿命分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 选题的背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外风力发电现状及未来 | 第10-12页 |
| 1.2.1 世界风力发电现状及未来 | 第10-11页 |
| 1.2.2 我国海上风电的现状与未来 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 | 第12-14页 |
| 1.4 海上风机基础结构类型 | 第14-17页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第17-18页 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 | 第17页 |
| 1.5.2 章节安排 | 第17-18页 |
| 2 有限元数值模型 | 第18-32页 |
| 2.1 有限元基本方程 | 第18-24页 |
| 2.1.1 有限元分析与加权余量法 | 第18-19页 |
| 2.1.2 有限元基本方程 | 第19-24页 |
| 2.2 结构离散化 | 第24-28页 |
| 2.2.1 八节点六面体单元 | 第24-27页 |
| 2.2.2 结构离散 | 第27-28页 |
| 2.3 位移边界条件的处理 | 第28-31页 |
| 2.3.1 降阶法 | 第29页 |
| 2.3.2 对角元置1法 | 第29-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 随机波浪荷载分析 | 第32-51页 |
| 3.1 波浪理论简介 | 第32-33页 |
| 3.2 海况基本资料 | 第33-37页 |
| 3.2.1 平稳随机过程 | 第33-34页 |
| 3.2.2 波浪参数 | 第34-35页 |
| 3.2.3 海况的合并 | 第35-37页 |
| 3.3 波浪谱 | 第37-41页 |
| 3.3.1 谱的引入 | 第37-38页 |
| 3.3.2 波浪谱 | 第38-41页 |
| 3.4 波浪力计算方法 | 第41-50页 |
| 3.4.1 小尺度结构物上的波浪力 | 第41-42页 |
| 3.4.2 莫里森方程 | 第42-44页 |
| 3.4.3 不规则波浪荷载计算方法 | 第44-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 海上风机三桩基础动力响应分析 | 第51-68页 |
| 4.1 ANSYS简介及单元特性 | 第51-52页 |
| 4.1.1 ANSYS软件简介 | 第51页 |
| 4.1.2 ANSYS单元特性 | 第51-52页 |
| 4.2 结构动力学运动方程及阻尼确定 | 第52-53页 |
| 4.2.1 结构动力学分析方程 | 第52页 |
| 4.2.2 结构阻尼 | 第52-53页 |
| 4.3 海上风机基础有限元模型 | 第53-55页 |
| 4.3.1 基本资料 | 第53页 |
| 4.3.2 整体有限元模型 | 第53-55页 |
| 4.4 海上风机基础模态分析 | 第55-58页 |
| 4.4.1 模态分析基本方程 | 第55-56页 |
| 4.4.2 风机基础模态分析计算结果 | 第56-58页 |
| 4.5 波浪作用下结构瞬态动力响应分析 | 第58-66页 |
| 4.5.1 Newmark积分 | 第58-60页 |
| 4.5.2 不规则波的模拟 | 第60-61页 |
| 4.5.3 结构的动态响应 | 第61-66页 |
| 4.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 5 海上风机三桩基础疲劳寿命分析 | 第68-83页 |
| 5.1 疲劳分析理论 | 第68-70页 |
| 5.1.1 疲劳简介 | 第68页 |
| 5.1.2 Miner线性累积疲劳损伤模型 | 第68-69页 |
| 5.1.3 S-N曲线 | 第69-70页 |
| 5.2 风机基础谱分析计算 | 第70-80页 |
| 5.2.1 PSD(随机振动)分析 | 第70-72页 |
| 5.2.2 热点应力位置选取 | 第72-73页 |
| 5.2.3 应力响应谱分析 | 第73-80页 |
| 5.3 结构疲劳寿命计算 | 第80-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 结论 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
