基于TMD控制的风力机结构抗震研究

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.

关键词：风力机、地震、TMD、动力响应、稳定性

所属期刊栏目：41

分类号：TK83(风能、风力机械)

资助基金：国家自然科学基金项目51676131,51176129

在线出版日期：2019-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：785-791