考虑桨叶伺服控制的浮式风机多刚体动力学建模与验证

摘要：

浮式风机是深远海域风力发电的关键结构,分析其在复杂海况下的动力学响应特征对保障远海风能开发具有重要意义.在初步设计和方案比选阶段,需要开发能够定量把握浮式风机动力学主要特征、且分析高效的一体化分析模型.为此,针对大型Spar式海上浮式风机,建立了多刚体动力学全耦合分析模型.基于Lagrange方程,推导了考虑桨叶转动与桨距控制的8自由度刚体运动方程.结合所建议的多刚体模型,基于Spar式浮式风机1∶50缩尺模型试验实测数据,建立了与试验物理模型相应的一体化多刚体数值模型,并进行了静力、纯风、纯浪以及风-浪联合条件下数值分析结果与试验观测结果的对比分析.采用本文建模理论,建立了OC3-Spar式浮式风机足尺结构数值分析模型,并与常用的风机结构分析软件FAST的计算结果进行了对比分析.通过与上述缩尺物理模型试验和足尺数值模型软件分析对比,验证了浮式风机多刚体动力学分析模型的有效性.

关键词：浮式风机、多刚体动力学模型、全耦合模型、模型试验、试验验证、数值验证

所属期刊栏目：36

分类号：TK83;O313.3;P75(风能、风力机械)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;上海市国际科技合作基金资助项目

在线出版日期：2023-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：892-902