垂直轴水轮机旋臂的结构优化
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 选题的背景与意义 | 第8-10页 |
| 1.2 水轮机类型 | 第10-13页 |
| 1.2.1 水平轴水轮机 | 第10-12页 |
| 1.2.2 垂直轴水轮机 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究现状及发展 | 第13-15页 |
| 1.3.1 垂直轴潮流能水轮机结构损伤研究 | 第14页 |
| 1.3.2 结构数值模拟优化研究 | 第14-15页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4.2 关键问题 | 第16页 |
| 1.5 章节安排 | 第16-18页 |
| 2 数值模拟理论基础 | 第18-33页 |
| 2.1 数值计算方法介绍 | 第18-19页 |
| 2.2 有限元基本方程 | 第19-25页 |
| 2.2.1 弹性力学基本关系式 | 第19-21页 |
| 2.2.2 位移模式 | 第21页 |
| 2.2.3 等效节点荷载 | 第21-22页 |
| 2.2.4 节点平衡方程 | 第22-23页 |
| 2.2.5 有限元分析 | 第23-25页 |
| 2.3 有限元离散化 | 第25-30页 |
| 2.3.1 单元体类型 | 第25-28页 |
| 2.3.2 网格划分 | 第28-30页 |
| 2.4 位移边界条件的处理 | 第30-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 水动力荷载分析 | 第33-44页 |
| 3.1 运动流体的控制方程 | 第33-34页 |
| 3.2 水动力计算方法 | 第34-43页 |
| 3.2.1 Morison方程 | 第34-37页 |
| 3.2.2 水动力荷载中的关键问题 | 第37-43页 |
| 3.3 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 垂直轴水轮机旋臂静力学分析与优化研究 | 第44-66页 |
| 4.1 数值模拟软件简介 | 第44页 |
| 4.2 垂直轴水轮机旋臂有限元模型 | 第44-48页 |
| 4.2.1 结构基本介绍 | 第44-45页 |
| 4.2.2 旋臂有限元模型 | 第45-47页 |
| 4.2.3 网格设置 | 第47-48页 |
| 4.3 水动力计算 | 第48-51页 |
| 4.4 垂直轴水轮机旋臂静力学分析 | 第51-55页 |
| 4.4.1 静力学理论分析 | 第51-52页 |
| 4.4.2 荷载施加 | 第52-53页 |
| 4.4.3 计算结果与分析 | 第53-55页 |
| 4.5 垂直轴水轮机旋臂结构优化设计 | 第55-64页 |
| 4.5.1 优化理论分析 | 第56-57页 |
| 4.5.2 优化工具介绍 | 第57-58页 |
| 4.5.3 旋臂结构优化 | 第58-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 5 垂直轴水轮机旋臂动力响应分析 | 第66-81页 |
| 5.1 模态分析 | 第66-69页 |
| 5.1.1 模态分析基本原理 | 第66-68页 |
| 5.1.2 旋臂结构模态分析 | 第68-69页 |
| 5.2 动力响应分析理论 | 第69-73页 |
| 5.2.1 动力响应分析平衡方程 | 第69-70页 |
| 5.2.2 动力学数值求解方法 | 第70-72页 |
| 5.2.3 离心运动分析理论 | 第72-73页 |
| 5.3 波浪作用下旋臂动力响应分析 | 第73-77页 |
| 5.3.1 荷载施加 | 第73-75页 |
| 5.3.2 计算结果与分析 | 第75-77页 |
| 5.4 静力学分析与动力响应分析的对比分析 | 第77-78页 |
| 5.5 旋臂结构疲劳分析 | 第78-80页 |
| 5.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 结论 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
