不同风载下桁架式海上风力机地震动力学响应

作者：闫阳天; 岳敏楠; 李春^*; 杨阳; 许子非

来源：动力工程学报, 2020, 40(11): 915-923.

DOI：10.19805/j.cnki.jcspe.2020.11.008

• 桁架式海上风力机
• 湍流风
• 地震
• 动力学响应
• 有限元方法

为研究风载荷对地震发生时桁架式海上风力机动力学响应的影响,以NREL 5 MW海上风力机为研究对象,建立桁架式风力机有限元模型,采用p-y曲线描述柔性海底土壤与桩基间的相互作用。基于SMOOTH湍流风谱模型求解风载荷,并计算正常运行、停机及紧急停机工况下风力机支撑结构的瞬态动力学响应。结果表明:风载荷对风力机支撑结构影响十分显著,且不同运行工况的支撑结构响应特性有较大差异。地震的发生会导致局部剪应力及应变能波动频率和幅值激增,采用紧急停机的方式可有效削弱风-地震联合作用对风力机叶片及支撑结构的影响。地震发生后的60 s,支撑结构局部剪应力峰值下降7.7%,平均值下降87.5%,集中于风力机塔架与桁架结构衔接处的应变能峰值下降14.6%。

• 单位
  上海理工大学