张紧式系泊半潜式风机平台水动力响应建模分析

针对某半潜式风机平台,采用锚链和聚酯纤维绳分段连接形成张紧式系泊系统,建立环境载荷数学模型及环境载荷作用下的平台及系泊系统动力学方程.通过Simulink集总参数计算与AQWA数值仿真2种方式,对比分析风载荷阶跃输入、浪载荷正弦输入作用下平台的响应特性.结果表明,Simulink集总模型计算结果与AQWA数值仿真结果较...     

海上浮式风电机组刚柔耦合结构动力学建模与分析

基于凯恩方法和模态叠加法对三叶片水平轴海上浮式风电机组进行了刚柔耦合结构动力学建模和分析。首先建立浮式平台的水动力载荷模型,然后,把塔架和叶片等柔性件离散为有限个刚性单元体,并采用模态叠加法计算每一离散单元的偏速度和偏角速度,最后采用凯恩方法建立刚柔耦合结构动力学模型。以美国可再生能源实验室（NREL）海上5MW半潜式风电机组为算例,结合气动力载荷模型和水动力载荷模型对所建立的模型进行了风、浪响应计算,主要从输出功率、叶尖及塔顶振动信号的耦合特性两个方面对海、陆风电机组进行了对比。     

向变极端相干阵风下浮式风机系泊线断裂风险因素分析

系泊系统是保障浮式风机系统稳定安全运行的关键。掌握极端环境下引发浮式风机系泊破断失效风险的原因,对于优化系统设计及风险应急决策具有重要意义。目前极端阵风条件对浮式风机系泊安全造成何种影响仍不清晰。本文对某半潜式浮式风机开展气动-水动-伺服-弹性耦合数值模拟,预报不同向变极端相干阵风（ECD）工况与浪流耦合环境下系统的气动和水动响应,分析了阵风持续时间、风向变化角等关键参数对系泊张力响应的影响。结果表明系泊张力随持续时间的增大而先增大后减小,当持续9s左右时,所研究浮式风机的系泊张力最大,可能造成系泊线的断裂,这是影响系泊安全的关键参数。     

海上浮式风电机半潜式平台二阶水动力计算与响应特性分析

提出了基于二次脉冲响应函数法的海上浮式风电机浮式平台二阶水动力计算方法,该方法基于三维势流理论用直接积分法求浮式平台的二次传递函数,并结合波高时程,将二次脉冲响应函数法应用于浮式平台二阶水动力的计算。把计算所得二阶水动力施加到海上浮式风电机整机时域动力学计算模型,计算二阶水动力的激励响应。以DeepCwind半潜式平台为算例,其上支撑美国可再生能源实验室5MW参考风机。先对所提出的二阶水动力计算方法进行验证,再分别在无风和有风条件下,计算一阶水动力单独激励响应和一阶二阶水动力共同激励响应,通过对比响应幅值谱、响应统计值,分析二阶水动力的激励特性。结果表明,对于半潜式平台,慢漂力和平均漂移力有明显的激励作用,和频二阶水动力的激励作用可以忽略。     

海上浮式集装箱起重机非线性动力学模型及试验验证

浮式集装箱起重机能够对锚泊在深海的大型集装箱运输船进行装卸作业.对浮式集装箱起重机在波浪引起的船体运动下的动力学模型进行研究,将船体的升沉、横摇和纵摇运动当作起重机的主要外部激励.引入固定于船体的非惯性坐标系统和齐次坐标变换矩阵,采用Lagrange法推导得出小车、船体运动和吊重摆动耦合的非线性动力学方程.该模型可以用于浮式集装箱起重机的动力学特性分析和控制律设计.最后搭建试验平台,通过试验证明了提出的浮式集装箱起重机数学模型的有效性.     

系泊张力监测系统的应用研究

系泊绞车是保障船舶航行安全的必要设备,主要起船舶支持和定位作用。文章通过实船项目的设计开发实例,介绍了系泊张力监测系统的功能和应用场合,探讨了系泊张力监测系统的工作原理、元器件选型、功能配置和试验等关键技术问题,为后续自动化、智能船舶设计提供参考。     

在线测试水下缆索及钢索张力的探讨

介绍一种水下电缆及绳索收放的在线测试装置,期望在缆索及钢索工作时测量张力动态变化,同时测出缆索的收放长度和判定收放方向。     

蠕动式缆索机器人模糊故障树分析与应用

运用模糊故障树理论建立了以完成攀爬作业的机器人总故障为顶事件的故障树,计算了样机系统发生故障的模糊概率,对蠕动式缆索机器人进行定量分析,得出在不同置信水平下蠕动式缆索机器人发生故障的概率区间值,解决了传统故障树分析无法解决的基本事件——难以精确赋值时的故障分析,使得维修人员对缆索机器人的故障诊断从单凭经验的盲目诊断上升到理论化和系统化高度,为提高蠕动式缆索机器人的可靠性水平提供了依据。     

矿用动叶可调风机运行情况分析

以双柳煤矿郭家山主扇风机房通风机的投入使用情况为研究对象,主要对诺文科NMAF系列矿用动叶可调轴流风机的叶片材质和构造、轮毂材质和构造、主轴承组、定子部件等展开详细介绍,并且进一步对诺文科主扇风机现场运行中存在的优点及使用效果进行了总结。     

一种蠕动式缆索机器人的结构与分析

设计一种蠕动式缆索机器人,介绍了机器人的机械结构、运动方式。建立夹紧部分的力学模型,并对其进行力学分析,确定夹紧机构自锁的条件,确定了驱动力的计算方法,为步进电机的选择奠定基础。     

水下监测平台系泊缆冲击张力的数值模拟

针对水下监测平台系统在水流作用下的动力响应及系泊缆的冲击张力问题,基于Hopkinson冲击载荷理论,考虑系泊缆的垂度效应,采用等效弹性模量法修正了系泊缆拉力和弦向作用力之间的差异,建立了水下监测平台浮体和系泊缆在碰撞及稳定运行过程中的系统动力学模型.利用水力学理论和海洋工程结构力学理论对其进行求解,研究了在受到冲击及冲击结束后系泊缆的受力特性和平台的运动特性.针对具体算例和水文环境进行计算.计算结果表明,在水流的作用下,浮体会产生较大的垂荡和横荡位移,横荡位移很快趋于稳定,垂荡位移由于水流涡激升力的影响会产生振动.由于浮体和系泊缆间冲击的存在,以及水流涡激升力的影响,系泊缆在松弛-张紧转变过程中,其张力产生较大的变化.     

动调轴流式风机的节能

本文对动、静调轴流风机与离心风机进行了对比,并对离心式风机带进气箱具有轴向导向器的调节特性,与动调轴流式风机的调节特性进行了理论分析;同时将5～60万千瓦发电机组的锅炉风机采用不同型式的对比结果,用图表数据作了阐述,表明动调轴流式风机是一种最节能的理想可调风机。     

以ADAMS为平台的钢丝绳动张力仿真分析

针对虚拟样机技术环境中现有钢丝绳建模仿真的缺陷,利用ADAMS软件二次开发功能,构建钢丝绳机构仿真模型,分析其仿真速度受约束的原因,并运用脚本仿真控制方式实现仿真速度的优化.该模型的可靠性和有效性通过钢丝绳动力特性分析予以验证.最后结合挖泥船抓斗机的动态特性分析实例,进一步说明该模型能为抓斗机的设计提供理论依据.     

缆索垂曲对缆索涂装机器人轴向尺寸的影响分析

介绍了缆索涂装机器人的机构特点,建立了机器人在缆索上移动的简化模型,提出了机器人对缆索垂曲的适应系数和临界适应系数的概念,这将对缆索机器人轴向尺寸的确定起指导作用。     

极端工作阵风下浮式风力机系泊断缆机理分析

极端工作阵风的快速风速变化和不稳定性能够扰乱浮式风力机系统,诱发系泊断缆。因此,深入研究极端工作阵风对系泊系统的影响机理具有重要的工程安全意义。本文建立了气动-水动-伺服-弹性耦合多体动力学模型,旨在探究极端工作阵风与浮式风力机系泊动态响应之间的关联,明确阵风特征参数与系泊冲击张力之间的关系,以及在风浪流耦合下的浮式风力机的响应机理。结果表明,极端工作阵风所诱发转子推力突变频率与浮式风机纵荡频率接近时系泊响应最大,且阵风幅值与风力机响应幅值呈正相关;系泊冲击张力与环境多变载荷的耦合效应将诱发系泊断缆;迎风系泊线张力极值出现时刻与极端工作阵风发生时刻的延迟时间在平台的纵荡固有周期到该周期加上波浪周期的范围内。     

小型多翼式风机试验结果分析

本文简要介绍小型多翼式前向风机试验研究结果,对三种试验风机进行对比分析,从中筛选出一种满足工艺要求的实用叶轮。这种小型风机达到了小型多翼式风机的新水平,其压力系数P=1.29,效率η=0.78。文章还对实验数据作了理论分析,就小型多翼式风机的设计提出一些有益的看法。     

漂浮式风机齿轮箱行星架强度分析

针对漂浮式风机齿轮箱承受风载和波浪载荷的强耦合效应,依靠传统的齿轮箱设计方法无法评估行星架强度,文中提出一种根据Blade+Seasm软件考虑风载荷和波浪载荷的耦合影响关系,然后在有限元分析软件ANSYS里施加相应载荷进行行星架强度校核,从而为漂浮式风机齿轮箱的行星架校核找出一种简单易行并且精度高的方法,为行星架的设计和优化奠定基础。     

摆塔式缆索式起重机塔架的技术特性

三峡摆塔式缆索式起重机塔架的下部支承选用径向轴承,可避免塔架纵向摆动时在塔架截面上产生弯矩；塔架底部设置了可阻止塔架扭动的防扭装置,塔架顶部采用可摆动的牵引索上支悬挂滑轮支架,可减少塔顶与塔架底部导向滑轮间的牵引索的斜拉,塔架标准塔节的结构便于制作及现场拼装。