| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第18-38页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第18-25页 |
| 1.1.1 风力发电概况 | 第18-20页 |
| 1.1.2 海上风力发电概况 | 第20-21页 |
| 1.1.3 海上浮式风力发电概况 | 第21-24页 |
| 1.1.4 选题意义及课题来源 | 第24-25页 |
| 1.2 海上浮式风电机全耦合动力学建模及行为国内外研究现状 | 第25-34页 |
| 1.2.1 浮式平台运动自由度定义 | 第25-26页 |
| 1.2.2 海上浮式风电机气动力计算理论 | 第26-28页 |
| 1.2.3 海上浮式风电机浮式平台水动力计算理论 | 第28-31页 |
| 1.2.4 海上浮式风电机系泊张力计算理论 | 第31-32页 |
| 1.2.5 海上浮式风电机整机全耦合动力学计算理论及响应分析 | 第32-34页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第34-35页 |
| 1.4 技术路线与章节内容安排 | 第35-38页 |
| 第2章 海上浮式风电机气动力建模研究 | 第38-57页 |
| 2.1 引言 | 第38-39页 |
| 2.2 改进的BEM模型 | 第39-42页 |
| 2.3 改进的GDW计算模型 | 第42-46页 |
| 2.4 改进的B-L动态失速模型 | 第46-54页 |
| 2.4.1 非稳态附着流 | 第48-50页 |
| 2.4.2 分离流 | 第50-52页 |
| 2.4.3 动态失速 | 第52-54页 |
| 2.5 海上浮式风电机气动力组合模型 | 第54-56页 |
| 2.5.1 两种气动力改进模型 | 第54页 |
| 2.5.2 两种气动力改进模型计算对比 | 第54-55页 |
| 2.5.3 气动模型组合 | 第55-56页 |
| 2.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 第3章 海上浮式风电机水动力建模及激励特性研究 | 第57-79页 |
| 3.1 引言 | 第57-58页 |
| 3.2 浮式平台计算参考系 | 第58页 |
| 3.3 波运动学表示 | 第58-60页 |
| 3.4 一阶水动力模型 | 第60-63页 |
| 3.5 空间斜构件莫里森粘性力建模 | 第63-65页 |
| 3.6 二阶水动力建模 | 第65-67页 |
| 3.6.1 二次脉冲响应函数法 | 第65-66页 |
| 3.6.2 二阶水动力数值计算 | 第66-67页 |
| 3.7 海上浮式风电机水动力模型 | 第67页 |
| 3.8 动态系泊建模 | 第67-70页 |
| 3.8.1 模型的建立 | 第67-69页 |
| 3.8.2 动态系泊模型数值计算 | 第69-70页 |
| 3.9 海上浮式风电机水动力计算实例 | 第70-78页 |
| 3.9.1 计算对象与参数 | 第70-73页 |
| 3.9.2 水动力计算模型验证 | 第73-74页 |
| 3.9.3 水动力对半潜式浮式风电机激励特性研究 | 第74-78页 |
| 3.10 本章小结 | 第78-79页 |
| 第4章 海上浮式风电机整机全耦合动力学建模与响应特性研究 | 第79-107页 |
| 4.1 引言 | 第79-80页 |
| 4.2 基于模态叠加法的叶片变形计算 | 第80-84页 |
| 4.2.1 叶片模态计算原理 | 第80-81页 |
| 4.2.2 叶片弹性恢复力计算 | 第81-82页 |
| 4.2.3 有结构扭角时叶片变形和转角计算 | 第82-83页 |
| 4.2.4 OC4 DeepCwind半潜式风电机叶片模态计算 | 第83-84页 |
| 4.3 基于模态叠加法的塔架变形计算 | 第84-85页 |
| 4.3.1 塔架变形计算 | 第84-85页 |
| 4.3.2 OC4 DeepCwind半潜式风电机塔架模态计算 | 第85页 |
| 4.4 海上浮式风电机整机刚柔混合多体动力学建模 | 第85-92页 |
| 4.4.1 定义参考系 | 第86-88页 |
| 4.4.2 定义整机运动自由度 | 第88页 |
| 4.4.3 基于Kane法的整机多体结构动力学建模 | 第88-92页 |
| 4.5 变速变桨控制策略 | 第92-94页 |
| 4.5.1 电机转矩控制 | 第92-93页 |
| 4.5.2 变桨控制 | 第93-94页 |
| 4.6 整机全耦合及数值计算方法 | 第94-95页 |
| 4.6.1 整机气-结构-伺服-水动力学全耦合 | 第94页 |
| 4.6.2 数值计算方法 | 第94-95页 |
| 4.7 性能指标计算表达式 | 第95-97页 |
| 4.8 海上浮式风电机气-结构-伺服-水全耦合动力学计算实例 | 第97-105页 |
| 4.8.1 计算对象与属性参数 | 第97页 |
| 4.8.2 整机气-结构-伺服-水全耦合动力学模型验证 | 第97-99页 |
| 4.8.3 稳态风规则波联合激励响应特性 | 第99-102页 |
| 4.8.4 稳态风不规则波联合激励响应特性 | 第102页 |
| 4.8.5 动态风规则波联合激励响应特性 | 第102-104页 |
| 4.8.6 动态风不规则波联合激励响应特性 | 第104-105页 |
| 4.9 本章小结 | 第105-107页 |
| 第5章 海上浮式风电机动态激励机理与特性研究 | 第107-123页 |
| 5.1 引言 | 第107页 |
| 5.2 波频激励机理及特性 | 第107-111页 |
| 5.2.1 无风规则波动态激励 | 第107-109页 |
| 5.2.2 稳态风规则波激励 | 第109-111页 |
| 5.3 风频激励机理及特性 | 第111-112页 |
| 5.3.1 陆上风电机动态风激励 | 第111-112页 |
| 5.3.2 动态风规则波激励 | 第112页 |
| 5.4 旋转柔性叶片动态激励机理及特性 | 第112-116页 |
| 5.4.1 无重力和有重力柔性叶片各指标响应时程对比 | 第112-113页 |
| 5.4.2 柔性叶片变形与气动力耦合分析 | 第113-115页 |
| 5.4.3 动态风激励柔性叶片动态特性 | 第115-116页 |
| 5.4.4 稳态风规则波激励柔性叶片动态特性 | 第116页 |
| 5.5 剪切风动态激励机理及特性 | 第116-120页 |
| 5.5.1 陆上风电机剪切风激励 | 第116-118页 |
| 5.5.2 海上浮式风电机剪切风激励 | 第118-120页 |
| 5.6 不规则波激励特性 | 第120-122页 |
| 5.6.1 剪切风不规则波 | 第121页 |
| 5.6.2 动态风不规则波 | 第121-122页 |
| 5.7 本章小结 | 第122-123页 |
| 第6章 小型风电机试验研究 | 第123-130页 |
| 6.1 引言 | 第123页 |
| 6.2 试验平台介绍 | 第123-125页 |
| 6.2.1 试验平台基本配置 | 第123页 |
| 6.2.2 试验测试风电机 | 第123-125页 |
| 6.3 测试系统介绍 | 第125-126页 |
| 6.4 风轮推力及输出功率测试 | 第126-129页 |
| 6.4.1 风轮推力测试 | 第126-128页 |
| 6.4.2 输出功率测试 | 第128-129页 |
| 6.5 本章小结 | 第129-130页 |
| 结论与展望 | 第130-133页 |
| 参考文献 | 第133-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 附录A 攻读学位期间发表和录用的论文目录 | 第149-150页 |
| 附录B 攻读学位期间参与的研究项目 | 第150页 |
