| 基于TMD控制的风力机结构抗震研究 |
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| 引用本文： | 刘中胜,杨阳,李春,邹锦华,汤金桦.基于TMD控制的风力机结构抗震研究[J].机械强度,2019,41(4):785-791. |
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| 作者姓名： | 刘中胜 杨阳 李春 邹锦华 汤金桦 |
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| 作者单位： | 上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海200093 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 湍流风与地震是导致风力机塔架振动最主要的因素。为研究风-震耦合工况下风力机结构的动力学响应特性及抗震控制,以NREL 5 MW风力机为研究对象,通过Wolf方法建立土-构耦合模型,基于多体动力学仿真开源软件FAST平台二次开发地震载荷计算模块,通过自编译程序在塔顶配置调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),对地震作用下风力机塔架进行结构控制。结果表明:地震载荷极大加剧了塔架侧向振动,激振频率为塔架一阶侧向固有频率;TMD控制时塔架和机舱动力响应明显减小,其中塔顶侧向位移幅值变化范围缩小18%,标准差减小了67%,塔架一阶固有频率处响应幅值大幅降低,高达90%;塔顶侧向加速度变化幅度降低4%,标准差缩小了61%,塔架一阶固有频率处振动峰值降低了88%。结果表明,TMD方法可用于地震等极端环境下风力机的抗震控制,提高风力机运行稳定性。
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| 关 键 词： | 风力机 地震 TMD 动力响应 稳定性 |
ANTI-SEISMIC STUDY OF WIND TURBINE STRUCTURE BASED ON TMD |
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