海上风电基础结构动力分析 被引量：12

1

作者 李炜 郑永明 +3 位作者 陆飞 罗金平 姜贞强 郇彩云 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期67-73,共7页

针对单桩、三桩、四桩导管架3种常规海上风电基础结构型式动力特性展开研究。以模态分析为基础,获得结构整体固有频率和振型;进而综合运用谐响应分析、瞬态分析、谱分析等方法,对基础结构在简谐荷载、冲击荷载、地震荷载及波浪荷载作用... 针对单桩、三桩、四桩导管架3种常规海上风电基础结构型式动力特性展开研究。以模态分析为基础,获得结构整体固有频率和振型;进而综合运用谐响应分析、瞬态分析、谱分析等方法,对基础结构在简谐荷载、冲击荷载、地震荷载及波浪荷载作用下的动力响应特性进行了数值模拟计算和分析。结果显示:本设计中的单桩、三桩、四桩基础结构刚度依次增大,一阶固有频率递增;对于相同的动力荷载激励,基础结构动力响应递减;基础结构设计中既要保证结构具有足够的刚度以满足荷载作用下的变形控制要求,还要使基础刚度适中以避免共振。为海上风电基础结构动力分析提供了参考。 展开更多

关键词 海上风电 动力响应 模态 谐响应 瞬态 谱分析

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桩土相互作用模拟方法对海上风机整体结构模态分析的影响 被引量：8

2

作者 郇彩云 姜贞强 罗金平 《水电能源科学》 北大核心 2013年第1期236-238,166,共4页

鉴于海上风机整体结构自身的频率较低使基础设计往往受其整体频率的控制,以江苏省海上某风电场工程为例,选取m法、p-y曲线法及DP模型实体有限元方法3种桩土相互作用模拟方法,分析了不同方法对海上风机整体结构模态分析产生的影响。结果... 鉴于海上风机整体结构自身的频率较低使基础设计往往受其整体频率的控制,以江苏省海上某风电场工程为例,选取m法、p-y曲线法及DP模型实体有限元方法3种桩土相互作用模拟方法,分析了不同方法对海上风机整体结构模态分析产生的影响。结果表明,3种方法计算的频率相差较小,结果可靠。 展开更多

关键词 海上风机 频率 桩土相互作用 模态分析

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海上风力机前端风电场瞬态重构研究

3

作者 姜贞强 王滨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期65-72,共8页

针对海上风电单机位风速测点有限的关键问题,提出一种基于少数风速测点的海上风力机前端风电场瞬态扩展方法。基于本征正交分解(POD)将先验风电场数据分解为时间系数与空间模态特征信息,通过循环神经网络(RNN)建立有限风速测点到全局风... 针对海上风电单机位风速测点有限的关键问题,提出一种基于少数风速测点的海上风力机前端风电场瞬态扩展方法。基于本征正交分解(POD)将先验风电场数据分解为时间系数与空间模态特征信息,通过循环神经网络(RNN)建立有限风速测点到全局风电场的非线性映射关系,实时构建海上瞬态风电场。结果表明基于POD-RNN的重构模型可通过有限风速测点准确重构海上风力机前端风电场,全局风电场瞬态重构均方根误差(RMSE)可控制在1.8136 m/s内。 展开更多

关键词 海上风力机 风电场 循环神经网络 本征正交分解 瞬态重构

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浮式风机浅水系泊松弛-张紧特性 被引量：3

4

作者 孟星宇 姜贞强 +2 位作者 徐郎君 白浩哲 徐琨 《中国海洋平台》 2024年第2期1-11,55,共12页

以10 MW浮式风机的系泊系统为研究对象,分析不同工况、不同系泊参数下系泊缆张力和风机运动响应变化规律,探讨系泊缆松弛-张紧现象产生的原因,分析不同系泊参数对系泊缆极限张力的影响。结果表明:提高导缆孔高度、在系泊缆上增加质量块... 以10 MW浮式风机的系泊系统为研究对象,分析不同工况、不同系泊参数下系泊缆张力和风机运动响应变化规律,探讨系泊缆松弛-张紧现象产生的原因,分析不同系泊参数对系泊缆极限张力的影响。结果表明:提高导缆孔高度、在系泊缆上增加质量块和浮筒均可有效消除系泊缆松弛状态,减小系泊极限张力,保证系泊安全。 展开更多

关键词 浮式风机 浅水系泊 松弛-张紧特性 系泊附件

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黄海海域极端荷载下海上风力机结构累积变形及疲劳性状——3种典型基础对比研究 被引量：10

5

作者 姜贞强 何奔 +3 位作者 单治钢 赖踊卿 王欢 洪义 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期386-395,共10页

相比于欧洲风电场普遍存在的超固结硬黏土海床,中国海床主要由饱和软土构成,其承载力远低于欧洲风场。因此国外风力机设计无法直接应用于中国海上风电建设。该文以中国黄海软土海床某海上风场的极端荷载、土力学特性为背景,开展考虑桩-... 相比于欧洲风电场普遍存在的超固结硬黏土海床,中国海床主要由饱和软土构成,其承载力远低于欧洲风场。因此国外风力机设计无法直接应用于中国海上风电建设。该文以中国黄海软土海床某海上风场的极端荷载、土力学特性为背景,开展考虑桩-土横向循环相互作用的数值模拟,研究并比对单桩、三桩导管架和群桩3种基础支撑的海上风力机结构累积变形及疲劳性状。基于系统数值分析,给出了3种风力机基础的尺寸比选与优化设计参数。 展开更多

关键词 近海风力机 桩基础 循环荷载 疲劳损伤 失效分析

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海上风电单桩基础动力特性识别及现场测试 被引量：10

6

作者 姜贞强 郇彩云 +2 位作者 王胜利 陈杰峰 刘福顺 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期321-326,共6页

提出一种基于极值留数分解的模态参数识别新技术应用于海上单桩风力机结构动力特性识别。该技术首先基于状态空间模型实现实测振动响应的极值、留数分解,并施加极值窗口,分离结构动力特征参数并以极值、留数为表征,进而识别海上风电机... 提出一种基于极值留数分解的模态参数识别新技术应用于海上单桩风力机结构动力特性识别。该技术首先基于状态空间模型实现实测振动响应的极值、留数分解,并施加极值窗口,分离结构动力特征参数并以极值、留数为表征,进而识别海上风电机组的频率及阻尼系数。该文以中国黄海海域某5 MW海上风电机组实测数据研究方法的有效性,并与传统特征系统实现算法、随机子空间方法进行对比研究,结果表明该方法可准确求得风电机组整机的前3阶模态参数,使得环境激励下的海上风电机组的模态参数识别变得准确可行。 展开更多

关键词 海上风电 模态识别 实测数据 复指数 弱模态

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基于自钻式旁压试验的花岗岩残积土原位力学特性研究 被引量：5

7

作者 陈法波 温勇 +3 位作者 杨光华 李志云 姜贞强 周奇 《水利水电技术》 北大核心 2019年第S02期188-192,共5页

花岗岩残积土在闽粤地区广泛分布,属于区域性特殊土,同时具有结构性强且层厚大的特点,准确把握其力学特性是工程设计的前提条件。针对福建地区典型花岗岩残积土地层开展自钻式旁压试验研究,获得表征花岗岩残积土原位力学特性的相关参数... 花岗岩残积土在闽粤地区广泛分布,属于区域性特殊土,同时具有结构性强且层厚大的特点,准确把握其力学特性是工程设计的前提条件。针对福建地区典型花岗岩残积土地层开展自钻式旁压试验研究,获得表征花岗岩残积土原位力学特性的相关参数,并分析其变化规律及取值合理性。结果表明:基于自钻式旁压试验得到的花岗岩残积土原位力学特性参数随着深度的增加而增大,推算得到的地基承载力特征值与标贯试验及压板载荷试验结果基本一致,一定程度上说明了基于自钻式旁压试验的花岗岩残积土力学参数确定方法的合理性和优越性。 展开更多

关键词 花岗岩残积土 自钻式旁压试验 原位力学特性 福建地区

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基于多尺度有限元的海上升压站脚靴式桩套筒连接结构分析研究 被引量：4

8

作者 张伟 张坤 +4 位作者 姜贞强 孙震洲 王永发 吕国儿 陈杰峰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2022年第2期55-66,共12页

脚靴式海上升压站导管架的桩套筒与主导管的连接结构是关键荷载传递部位。整体梁系有限元模型无法反应局部板型结构的失效状态;截断板系有限元模型则受制于边界条件的合理性,结果不够精确。文中基于某工程海上升压站,建立不同精细化范... 脚靴式海上升压站导管架的桩套筒与主导管的连接结构是关键荷载传递部位。整体梁系有限元模型无法反应局部板型结构的失效状态;截断板系有限元模型则受制于边界条件的合理性,结果不够精确。文中基于某工程海上升压站,建立不同精细化范围的多尺度有限元模型及不同边界条件的截断模型,对结构屈服失效及屈曲失效复核的同时论证了局部网格对计算精细程度的影响及截断模型对边界条件的敏感性;此外,研究了轭板板厚及应力比对屈曲失效的敏感程度,为今后海上升压站脚靴结构不同阶段的设计、优化提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 多尺度有限元 海上升压站 截断有限元 屈曲失效 边界条件

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近海风机浮托安装的总体过程 被引量：3

9

作者 周胡 李书兴 +3 位作者 张大勇 于雷 姜贞强 潘祖兴 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第S01期538-541,共4页

随着对风能资源的不断开发,海上风机趋于巨型化发展。传统吊装方法因其吃水深度、起吊高度等因素限制,越来越难以满足风机的发展趋势,延缓了风电行业的发展。文章针对传统吊装方法的缺点,提出一种新型安装方法——浮托安装。结合大型海... 随着对风能资源的不断开发,海上风机趋于巨型化发展。传统吊装方法因其吃水深度、起吊高度等因素限制,越来越难以满足风机的发展趋势,延缓了风电行业的发展。文章针对传统吊装方法的缺点,提出一种新型安装方法——浮托安装。结合大型海上风机结构特点,明确了风机浮托安装的主要过程以及相关的核心技术。风机浮托安装的关键技术包括码头装船技术、船体的选型与基本设计以及定位缓冲技术,其中,码头装船是浮托安装在海上风机应用领域得以实现的重要技术,开拓了浮托安装在码头装船过程的新型安装形式。 展开更多

关键词 风机吊装 浮托法 海上风机 关键技术

原文传递

斯里兰卡南部海域次重力波特征研究

10

作者 沈侃敏 郑振钧 +2 位作者 王滨 姜贞强 董国海 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第6期139-147,共9页

次重力波在近岸水动力运动过程中起到重要作用,深入地了解次重力波对预防其引发的近岸灾害有着重要意义。结合波浪现场观测方法和数值模拟方法研究了斯里兰卡南部海域次重力波特征。短波和自由次重力波通过海浪谱模型WAVEWATCH III模拟... 次重力波在近岸水动力运动过程中起到重要作用,深入地了解次重力波对预防其引发的近岸灾害有着重要意义。结合波浪现场观测方法和数值模拟方法研究了斯里兰卡南部海域次重力波特征。短波和自由次重力波通过海浪谱模型WAVEWATCH III模拟,而约束次重力波通过二阶非线性理论模拟,数值模拟结果与现场观测结果对比吻合良好。研究结果表明,斯里兰卡南部海域大部分时间以自由次重力波为主;在强涌浪海况下(短波波高大于2.5 m,周期大于15 s)约束次重力波逐渐逼近自由次重力波甚至占主导地位;斯里兰卡大陆架极其狭窄,对涌浪的能量损耗作用极为有限,使得近岸面对强劲的涌浪及其伴生的次重力波的侵袭,增大了次重力波引发近岸水动力灾害的风险。 展开更多

关键词 斯里兰卡 南部海域 次重力波 涌浪 海浪谱 短波

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桩-筒组合基础水平受荷性能数值模拟研究

11

作者 何奔 姜贞强 +3 位作者 王晓强 潘晓东 袁宗浩 史吏 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期274-281,共8页

针对海洋风机新型基础形式——大直径单桩-筒体组合基础,在ABAQUS中建立了不同桩径/筒径组合的桩-筒基础有限元分析模型,分析了筒体对大直径单桩水平承载性能的提升效果。研究结果表明:桩-筒组合基础中,提供水平承载力的主要部件是筒体... 针对海洋风机新型基础形式——大直径单桩-筒体组合基础,在ABAQUS中建立了不同桩径/筒径组合的桩-筒基础有限元分析模型,分析了筒体对大直径单桩水平承载性能的提升效果。研究结果表明:桩-筒组合基础中,提供水平承载力的主要部件是筒体;相较于筒高,筒径对桩-筒组合基础水平承载能力影响更大。基于有限元模拟结果对API规范推荐的单桩p—y曲线进行了修正,获得了适用于桩-筒组合基础的p—y曲线。 展开更多

关键词 桩-筒组合基础 水平受荷 p—y曲线 ABAQUS

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考虑约束变化的风电场尾流优化

12

作者 张磊 姜贞强 +4 位作者 袁建平 周胡 陆艳艳 汤雨葭 项基 《现代电力》 北大核心 2023年第6期872-878,共7页

新能源电站投资巨大,故发电效率非常重要。尾流效应是影响风电场发电效率的重要因素,然而现有的尾流优化算法忽略了风速变化对叶尖速比(tip speed ratio,TSR)调节范围的影响,这可能导致优化结果实际无法实现。考虑到处于尾流区域内的风... 新能源电站投资巨大,故发电效率非常重要。尾流效应是影响风电场发电效率的重要因素,然而现有的尾流优化算法忽略了风速变化对叶尖速比(tip speed ratio,TSR)调节范围的影响,这可能导致优化结果实际无法实现。考虑到处于尾流区域内的风机,其优化变量可行区间将随前排风机的优化而变动,论文对此变动进行了建模,并提出了一种考虑约束变动的优化算法以提高风电场尾流优化的准确性。通过对比有无考虑约束变化的两种算法在相同环境下的仿真结果,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 尾流效应 风电场 Jensen尾流模型 功率优化 约束变动

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大型风电免灌浆装配式超高钢-混组合塔架关键技术及应用

13

作者 张栋梁 姜贞强 +3 位作者 李天昊 付坤 王飞 彭子腾 《企业管理》 2023年第S02期172-173,共2页

研究背景风电是最重要的可再生清洁能源之一,发展风电是实现国家“30·60”双碳目标的重要战略举措。近年来,随着陆上风电市场步入平价时代,为实现降本增效,发展大单机容量、大叶轮直径和高塔架风机成为必由之路,这对风机塔架的安... 研究背景风电是最重要的可再生清洁能源之一,发展风电是实现国家“30·60”双碳目标的重要战略举措。近年来,随着陆上风电市场步入平价时代,为实现降本增效,发展大单机容量、大叶轮直径和高塔架风机成为必由之路,这对风机塔架的安全性和经济性提出了双重挑战。与此同时,传统全钢柔塔存在涡振、频率穿越等结构性制约因素,加之柔塔直径的运输限制导致其向高空化发展遇到一定技术瓶颈。 展开更多

关键词 风机塔架 单机容量 陆上风电 叶轮直径 可再生清洁能源 装配式 技术瓶颈 经济性

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基于二阶锥凸松弛的海上风电场内部无功优化 被引量：3

14

作者 张磊 姜贞强 +3 位作者 倪佳华 周胡 陆艳艳 项基 《电力建设》 CSCD 北大核心 2024年第1期92-101,共10页

为了减少海上风电场有功网损,提出一种基于二阶锥凸松弛的海上风电场无功出力优化模型。该模型考虑最优潮流过程中所涉及的电网稳定要求与安全裕度,在各风机最大化有功出力的前提下,优化各风机无功出力,以减少网损,提高风场整体出力。... 为了减少海上风电场有功网损,提出一种基于二阶锥凸松弛的海上风电场无功出力优化模型。该模型考虑最优潮流过程中所涉及的电网稳定要求与安全裕度,在各风机最大化有功出力的前提下,优化各风机无功出力,以减少网损,提高风场整体出力。通过二阶锥凸松弛的数学优化方法,解决多种约束下的潮流优化问题,给出了最大化风电场整体有功出力下的各风机无功出力最优值。最后,以舟山普陀海上风电场为例,对各机组无功出力进行了优化,并与基于启发式的粒子群优化算法和经典的内点法优化算法进行了对比,结果表明所提算法能明显减少系统有功损耗,提升风电场整体有功出力。 展开更多

关键词 海上风电场 无功优化 最优潮流 凸优化

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