海上风机在复杂荷载环境下的建模及动力学特性分析

作者：王青占彭香武郭兴明

来源：上海大学学报(自然科学版), 2016, 1-18.

• 海上风机
• 变轴力
• 复杂荷载
• 变刚度
• 动力响应

通过分析处于海风、海浪、海流、土壤力等复杂荷载作用下的海上风机支撑结构,本文采用赫维赛德阶跃函数和狄拉克δ函数建立了连续统一的、顶端带有集中质量块的悬垂梁风机模型。基于对控制方程的Galerkin截断,得到离散化的常微分方程组,使用四阶Runge-Kutta方法求解,得到了模型的动力学行为特性云图曲线。通过悬垂梁风机模型的时程曲线、相图和PoincaréMap对风机模型进行动力学分析,给出了位移和速度的幅值随激振力频率变化的幅频特性曲线,并研究了垂向激振、自重、变刚度参数对风机结构振动特性及其稳定性的影响。本文研究结果对海上风机支撑结构在特定的工况下的设计及安全评估有着重要的指导意义。

• 单位
  上海大学; 上海市应用数学和力学研究所