海上半潜型浮式垂直轴风力机系统设计及动力性能分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9-11页 |
| 1.2 垂直轴海上风机介绍 | 第11-13页 |
| 1.2.1 与水平轴风力机相比垂直轴风力机的优点 | 第11-12页 |
| 1.2.2 达里厄垂直轴风力机的特点 | 第12-13页 |
| 1.2.3 支撑海上风力发电机的浮式基础研究 | 第13页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第13-16页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第16-17页 |
| 第二章 3MW垂直轴风力机设计参数及气动载荷计算 | 第17-29页 |
| 2.1 3MW垂直轴风力机设计参数 | 第17-18页 |
| 2.2 垂直轴风力机叶片气动载荷计算理论 | 第18-25页 |
| 2.2.1 叶素理论 | 第18-20页 |
| 2.2.2 制动盘理论 | 第20-21页 |
| 2.2.3 贝茨理论 | 第21-22页 |
| 2.2.4 双制动盘多流管模型 | 第22-25页 |
| 2.3 气动载荷编程求解 | 第25-28页 |
| 2.3.1 Matlab软件简介 | 第25-26页 |
| 2.3.2 气动载荷计算流程 | 第26页 |
| 2.3.3 计算结果分析 | 第26-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 风机系统浮式基础水动力分析 | 第29-43页 |
| 3.1 粘性阻尼的计算 | 第29页 |
| 3.2 频域运动方程 | 第29-30页 |
| 3.3 水动力模型 | 第30-31页 |
| 3.4 水动力系数分析 | 第31-34页 |
| 3.4.1 附加质量 | 第31-32页 |
| 3.4.2 辐射阻尼 | 第32-33页 |
| 3.4.3 一阶波浪力 | 第33-34页 |
| 3.5 浮式基础频域结果分析 | 第34-36页 |
| 3.5.1 幅频响应曲线（RAO） | 第34-35页 |
| 3.5.2 不同波浪入射角的影响 | 第35-36页 |
| 3.6 运动响应的短期预报 | 第36-38页 |
| 3.6.1 波浪谱和响应谱 | 第36-37页 |
| 3.6.2 波浪作用下基础运动响应 | 第37页 |
| 3.6.3 短期预报结果 | 第37-38页 |
| 3.7 时域计算结果 | 第38-41页 |
| 3.8 本章小结 | 第41-43页 |
| 第四章 风机系统运动响应及模型试验 | 第43-58页 |
| 4.1 浮式风机系统运动方程 | 第43-45页 |
| 4.2 计算结果 | 第45-48页 |
| 4.3 模型试验参数 | 第48-49页 |
| 4.4 模型试验过程 | 第49-52页 |
| 4.4.1 模型制作 | 第49页 |
| 4.4.2 模型重心与惯性矩的调整 | 第49-50页 |
| 4.4.3 系泊系统设计 | 第50-51页 |
| 4.4.4 风场模拟 | 第51页 |
| 4.4.5 波浪模拟 | 第51页 |
| 4.4.6 模型下水及试验仪器布置 | 第51-52页 |
| 4.5 试验结果及分析 | 第52-57页 |
| 4.5.1 试验工况 | 第52-53页 |
| 4.5.2 自由衰减试验 | 第53-54页 |
| 4.5.3 波浪中无风试验 | 第54-56页 |
| 4.5.4 波浪中有风 | 第56-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 半潜式风机系统浮式基础结构强度计算 | 第58-80页 |
| 5.1 风机系统浮式基础具体结构形式 | 第58-59页 |
| 5.2 风力机半潜式基础结构的规范设计 | 第59-66页 |
| 5.2.1 载荷与抗力分项系数设计法 | 第59-60页 |
| 5.2.2 立柱结构材料的选择 | 第60-61页 |
| 5.2.3 立柱设计载荷的确定 | 第61-62页 |
| 5.2.4 立柱的板梁结构的规范设计 | 第62-66页 |
| 5.3 结构分析有限元方法概述 | 第66-67页 |
| 5.3.1 有限元法概述 | 第66-67页 |
| 5.3.2 ANSYS软件介绍 | 第67页 |
| 5.4 浮式基础有限元模型建立 | 第67-69页 |
| 5.5 边界条件及载荷计算 | 第69-74页 |
| 5.5.1 边界条件 | 第69页 |
| 5.5.2 载荷的计算和施加 | 第69-70页 |
| 5.5.3 工作载荷 | 第70页 |
| 5.5.4 环境载荷 | 第70-74页 |
| 5.6 应力校核 | 第74-76页 |
| 5.6.1 板单元结构强度校核 | 第75页 |
| 5.6.2 撑杆结构强度校核 | 第75页 |
| 5.6.3 计算工况 | 第75-76页 |
| 5.7 计算结果及分析 | 第76-79页 |
| 5.8 本章小结 | 第79-80页 |
| 第六章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-87页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
