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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
为探究湍流风与地震联合作用下单桩式海上风力机的结构动力学响应与振动控制,以单桩式NREL5 MW海上风力机为研究对象,采用有限元法建立三维壳模型并基于二次开发将体等效线性模型集成于ABAQUS中,通过附加粘滞阻尼器对地震诱导风力机振动进行控制.结果表明:粘滞阻尼器能够大幅降低地震导致的风力机塔顶振动,但对湍流风引起的塔...  相似文献   

2.
风致振动是大型风力机发生破坏性事故的主要原因.为探究半主动控制在近海单桩风力机风致振动控制中的应用效果,基于ABAQUS有限元软件二次开发了风力机半主动控制模块,以单桩式NREL5 MW海上风力机为研究对象,通过磁流变阻尼器对Bang-Bang控制、改进Bang-Bang控制及Lyapunov控制3种半主动控制算法在单...  相似文献   

3.
为分析摩擦阻尼器对近海单桩风力机结构抗震性能的影响,以单桩式NREL 5MW海上风力机为研究对象,基于有限元理论,建立三维多物理场模型,对多组实测地震下摩擦阻尼器在近海风力机结构抗震中的应用效果展开研究。结果表明:摩擦阻尼器对风力机塔顶振动具有显著控制效果,伪谱加速度最大时可使塔顶位移降低54.79%,但进入滑移状态后其无法复位的特性会导致风力机塔顶位移平均值无法恢复到震前状态;摩擦阻尼器可有效缓解因地震激励造成的塔壁应力集聚现象,Mises应力最大值降低17.96%;摩擦阻尼器对强伪谱加速度(PSA)地震导致的风力机塔顶位移及海床处弯矩控制效果更佳,而对弱PSA地震导致的结构响应控制效果则较为一般。  相似文献   

4.
采用线性耦合弹簧模拟风力机桩基础柔性,基于时域整体耦合分析方法,建立考虑桩基础柔性的海上风力机-调谐液柱阻尼器(TLCD)的耦合数值仿真模型,开展风浪联合作用下固定式海上风力机结构振动控制研究,探讨TLCD对于减振效果的影响,并结合频域响应揭示了TLCD的减振机理。研究表明,所设计TLCD通过调谐支撑结构一阶模态有效降低了固定式海上风力机结构自由衰减时程和耦合运动响应。与此同时,验证了不同设计工况下海上风力结构减振效果的差异,以及环境荷载与海上风力结构耦合效应对于TLCD减振效果的影响,进一步,依据海上风力机结构耦合运动响应控制率对TLCD的适用性和有效性进行了评价。  相似文献   

5.
针对柱状漂浮式风力机的结构振动控制展开研究.首先为进行调谐质量阻尼器(TMD)参数的优化,对风力机模型进行简化,并对简化模型中的未知参数进行估计;随后,基于简化模型分别使用公式法和遗传算法对TMD参数进行优化,并通过比较塔顶前后位移的标准偏差确定最终的优化方法;最后,为评估TMD对风力机振动控制的影响,构建风力机的联合...  相似文献   

6.
该文建立考虑桩-土耦合作用的单桩式海上风力机整机多体动力学模型,结合水动力和空气动力,借助Matlab/Simulink搭建风力机的联合仿真模型。对安装于机舱内的单调谐质量阻尼器(STMD)和多重调谐质量阻尼器(MTMD)系统进行设计,并在运行工况和泊机工况下进行仿真分析。研究表明,相比于正常运行工况,泊机工况下的调谐质量阻尼器(TMD)振动抑制性能更优,对塔基前后弯矩标准偏差有着最优的控制效果,且MTMD系统中TMD的数量与系统振动抑制性能存在非线性关系。  相似文献   

7.
将被动调谐质量阻尼器(TMD)应用于单桩基础海上风力机,以降低风、浪联合作用下风力机塔筒结构动力响应。利用等效桩长法模拟桩基础柔性,将该方法引入气动-水动-伺服-弹性-振动控制风力机仿真程序FAST-SC,建立能考虑桩基础柔性影响的固定式风力机-TMD耦合数值仿真模型。同时,选取固定式海上风力机支撑结构一阶弯曲模态为主模态,并将TMD简化为单自由度体系,基于拉格朗日方程建立简化的单桩海上风力机-TMD耦合模型。基于该简化模型,采用响应面法分别对刚性桩基础和柔性桩基础条件下的海上风力机的TMD参数进行优化。将优化的TMD参数代入所建立的能考虑桩基础柔性影响的海上风力机-TMD耦合数值模型中,对比不同风、浪作用下TMD对采用不同桩基础边界条件的海上风力机减振效果的差异。通过对比得出:不同桩基础边界使得单桩基础海上风力机结构频率不同,所得的最优TMD设计参数也不相同,优化设计后的TMD对风、浪联合作用下柔性桩基础海上风力机的减振效果明显优于刚性桩基础。  相似文献   

8.
针对某5 MW半潜式风力机的振动控制进行研究,以单纯形遗传算法(SCGA)分别对有无行程限制的调谐质量阻尼器(TMD)的固有频率、阻尼比进行参数优化,探讨经过优化参数后的TMD对风力机关键部位位移和载荷的影响。在SIMPACK软件中建立半潜式海上风力发电机组的多体动力学模型,在5种工况下对风力发电机进行动力学仿真分析。仿真结果表明,相较于有行程限制的TMD,施加行程限制后的TMD减振效果变差,但考虑到机舱空间的实际大小,TMD施加行程限制仍有一定的参考意义,且纵向减振效果优于横向减振效果。  相似文献   

9.
张晓峰  金鑫  林益帆 《太阳能学报》2020,41(10):292-300
针对漂浮式风力机的振动控制进行研究,探讨将调谐质量阻尼器(TMD)同时安装于风力机的机舱和平台中时对风力机关键部位位移和载荷的影响.首先,建立风力机的多体动力学模型,并对建模准确性进行验证.其次,根据拉格朗日方程搭建四自由度的动力学模型,利用Levenberg-Marquardt (LM)法对其中的未知参数进行估计.然...  相似文献   

10.
韩东东  王文华  李昕 《太阳能学报》2022,43(12):256-264
基于多体动力学理论,通过二次开发,基于FAST-SC建立漂浮式风力机-多重调谐质量阻尼器(MTMD)耦合振动控制模型FAST-SC-MTMD。以驳船式海上风力机为研究对象,基于线性调频优化方法完成布置于机舱和平台位置的TMD参数设计。以漂浮式风力机结构运动响应控制率为评价指标,研究在随机荷载激励下将TMD和MTMD应用于在驳船式风力机的减振效果。研究发现,采用机舱和平台同时布置MTMD的减振控制策略,可有效降低驳船式风力机塔基荷载和运动响应。  相似文献   

11.
    
An active tuned mass damper (ATMD) is employed for damping of tower vibrations of fixed offshore wind turbines, where the additional actuator force is controlled using feedback from the tower displacement and the relative velocity of the damper mass. An optimum tuning procedure equivalent to the tuning procedure of the passive tuned mass damper combined with a simple procedure for minimizing the control force is employed for determination of optimum damper parameters and feedback gain values. By time domain simulations conducted in an aeroelastic code, it is demonstrated that the ATMD can be used to further reduce the structural response of the wind turbine compared with the passive tuned mass damper and this without an increase in damper mass. A limiting factor of the design of the ATMD is the displacement of the damper mass, which for the ATMD, increases to compensate for the reduction in mass. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

12.
    
We propose to make use of the hydraulic reservoir of a floating barge hydrostatic wind turbine (HWT) to suppress the pitch and roll motions of the barge by making the reservoir into a shape of an annular rectangular to serve as a bidirectional tuned liquid column damper (BTLCD). This means that we have made a barge‐motion damper with negligible extra costs as an HWT needs a reservoir for fluid storage anyway. The barge HWT simulation model is transformed from the NREL (National Renewable Energy Laboratory) 5‐MW geared equipped ITI Energy barge wind turbine model within the FAST (fatigue, aerodynamics, structures, and turbulence) code by replacing its drivetrain with a hydrostatic transmission drivetrain and incorporating the coupled dynamics of the barge‐reservoir system. We use 2 simplified turbine‐reservoir models to optimize the parameters of the BTLCD reservoir, which describe the pitch and roll motions of the turbine‐reservoir system, respectively. Simulation results based on the transformed NREL 5‐MW barge HWT model show that the optimal BTLCD reservoir is very effective in mitigating pitch and roll motions of the barge under realistic wind and wave excitations, which reduces the tower load and improves the power quality.  相似文献   

13.
    
Xing Wei  Xiaowei Zhao 《风能》2020,23(10):1887-1904
We propose to mitigate the barge pitch and roll motions of floating hydrostatic wind turbine (HWT) by combining the advantages of the bidirectional tuned liquid column damper (BTLCD) and the tuned mass damper (TMD). This is achieved by enabling the container of the BTLCD to move freely, connecting it to the main structure through springs and dampers, creating what we call a bidirectional tuned liquid column mass damper (BTLCMD). The BTLCMD is made by the hydraulic reservoir of the HWT, saving costs by avoiding the addition of extra mass and fluids. The HWT simulation model is obtained by replacing the geared drivetrain of the NREL 5‐MW barge wind turbine model with a hydrostatic transmission drivetrain. The dynamics of the BTLCMD are then incorporated into the HWT. Two simplified mathematical models, describing the barge pitch and roll motions of the HWT‐BTLCMD coupled system, are used to obtain the optimal parameters of the BTLCMD. Simulation results demonstrate that the BTLCMD is very effective in mitigating the barge pitch motion, barge roll motion, and the tower base load. The BTLCMD also largely outperforms the BTLCD in suppressing barge motions.  相似文献   

14.
兰杰  林淑  付斌  岳伟 《分布式能源》2021,6(3):55-62
大型变速变桨风力发电机组塔架减振控制对延长风电机组整机运行寿命和保障机组安全稳定运行具有十分重要意义,为此提出一种塔架阻尼器反馈控制减振方法。在对塔架受力分析及建模的基础上,建立了塔架系统的运动方程,并对塔架振动原因进行分析,得到引起振动的重要因素,通过设计塔架阻尼器反馈控制来抑制塔架振动。以某国产2 MW机组为例,通过仿真验证可知,此方法能够增加塔架一阶振动模态的阻尼,保障机组获得足够的稳定裕量,变桨距执行机构所受疲劳载荷减小,有效保障机组在额定风速以上发电时,塔架顶部的振动位移减小、塔底载荷降低,在一定程度上提高了机组寿命。  相似文献   

15.
以NREL 5 MW近海风力机为研究对象,基于Kaimal平稳随机风速谱模型建立风力机全域湍流风,同时采用Matlock模型计算动态冰力,模拟风力机所受冰激振动,研究在风-冰联合环境载荷作用下近海风力机动力学响应。结果表明:冰激振动极大地加剧塔顶各向振动;频域上,冰激振动影响主要集中于塔架1阶固有频率和叶片1阶摆振频率,且相应峰值与冰厚呈正相关关系;受冰激振动作用,塔架各向剪切力明显增加,且塔顶和塔基附近增幅大于塔身中部。  相似文献   

16.
为保证桩柱式海上风力机塔架结构稳定和系统运行安全,提出安装于机舱内的调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),以减弱海冰与湍流风联合作用环境下的风力机振动。基于多体动力学开源仿真软件(FAST),通过计算并分析NREL 5 MW海上风力机风-冰联合作用下塔顶振动特性,发现TMD控制对前后向的塔顶位移及塔基剪切力影响较小,但可以有效降低侧向的塔顶位移及塔基剪切力,降低幅度分别达39%与52%。同时,塔架一阶固有频率处的响应降低64%与90%,说明TMD装置能有效减弱风力机振动,保护风力机安全。  相似文献   

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