冰区海上单桩风机振动响应与控制

摘要：

针对冰区海域风机结构冰激锁频振动问题,深入开展其冰激振动响应分析,提出基于三维摆式阻尼器的冰区风机振动控制方法.基于M(aa)tt(a)nen-Blenkarn自激振动理论,采用APDL开发冰区风机自激振动分析程序;基于叶素动量理论,考虑Prandtl叶尖损失修正和Grauert修正,利用MATLAB编程计算获得风机叶片空气动力载荷;针对NREL5MW海上单桩风机结构,考虑我国渤海海域一年一遇冰情,开展不同方向冰-风组合工况下的振动响应分析,给出风机结构发生锁频事件的冰速范围,并对有、无三维摆式阻尼器的风机塔筒响应进行对比分析,结果表明:单桩风机发生锁频事件对应的冰速范围为0.01 ～0.06 m/s,冰-风同向时,风机发生冰激锁频所对应的冰速范围最大,塔筒结构响应最大;三维摆式阻尼器能够显著抑制冰-风载荷联合作用下的塔筒面外和面内振动响应,从而大大提高其服役的安全性.该研究成果可为冰区服役风机结构的安全运行提供技术支持.

关键词：海上单桩风机、海冰载荷、自激振动、动力响应、三维摆式阻尼器(3D-PTMD)

所属期刊栏目：40

分类号：TE951(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项;天津大学自主创新基金

在线出版日期：2021-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：133-141