文档介绍：海上风电机组整体桁架式支撑结构动力特性与疲劳研究学位论文完成日期指导教师签字答辩委员会成员签字独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得(注;翅遗直甚他螽墨挂翘虚盟的:奎拦亘窒≥或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,并同意以下事项:1、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社’KI《中国知识资源总库》,授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:翩辩聊宇签字日期:文I,f移年勿月yEt签字日期:年月E1海上风电机组整体桁架式支撑结构动力特性与疲劳研究海上风电机组整体桁架式支撑结构动力特性与疲劳研究摘要进入二十一世纪以来,能源紧张与温室气体效应已经成为人们面临的两大主题。世界各国都在积极探索发展新型能源,特别是清洁可再生能源。因此,风能、太阳能等可再生能源已在世界范围内受到重视,尤其是近海风能就更是许多发达国家开发的重点。海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,使得近海风力发电技术成为近年来研究和应用的热点。,按照目前的技术水平和20年设计寿命计算;()/kWh。而影响海上风电成本的主要因素是基础结构成本(包括制造、安装和维护)。目前,海上风电场的总投资中,基础结构占15"-'25%,而陆上风电场仅为5--一10%。因此,发展低成本的海上风电基础结构是降低海上风电成本的一个主要途径。本文的研究工作包括如下几个方面:(1)在研究各种海上风电支撑结构的基础上,提出一种整体桁架式海上风电支撑结构。采用了风机与支撑结构整体计算的方法求得系统的固有频率,并利用有限元分析软件ANSYS建立水深为10m的整体桁架结构的力学模型,进行模态分析。得出固有频率值,以确定结构不会与风机的工作频率耦合发生共振。同时与当前海上风电场流行的支撑结构单柱式支撑结构进行比较。(2)采用风机运转载荷与环境载荷联合的方法对支撑结构进行强度分析。在此基础上研究了风机载荷、风、海浪、流和冰单独作用的情况下对整体桁架式与单柱式支撑结构不同动力作用,并作了比较。然后研究了极端工况和操作工况下支撑结构的动力分析,得出关键部位单元的位移和等效应力时程曲线。(3)利用Miner线性累积疲劳损伤算法以及雨流计数法理论,通过MATLAB编程估算了整体桁架式支撑结构的疲劳寿命。研究表明:整体桁架式支撑结构的强度利用率较单柱式结构有所提高。此外,整体桁架式结构具有环境载荷(不包括风机载荷)小,材料、制造和安装成本低IVVparticular,。‘powergeneration‘Sthekeyproblemfor‘、7l,()/,~25%ofthetotalinvestment,butthatis5-一10%:(1)Puttingforwardthewholetrusssupportstructurebasedontheres