热能动力工程

作者：李志昊，岳敏楠，李 春，闫阳天

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,

关键词：海上风力机;桩-土耦合效应;结构损伤

基金：国家自然科学基金（51976131，51676131，52006148）；上海市“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目（19060502200）

以近海DTU 10 MW大型单桩式风力机为研究对象，利用Kaimal风谱模型与P-M谱分别建立湍流风场并定义波浪分布，基于绕射理论计算波浪载荷。选用东海某风电场土壤参数建立桩-土耦合效应模型，对比分析风浪载荷下基于不同桩-土耦合效应的风力机动力学响应、疲劳寿命及稳定性。结果表明：桩-土耦合效应对风浪载荷下风力机动力学响应起阻尼作用，将大幅降低其动力学响应，在抗风浪研究中，桩-土耦合效应不可忽略，否则将过度估计动力学响应；基于线性桩-土耦合效应与非线性桩-土耦合效应的风力机动力学响应、疲劳损伤及1阶屈曲因子相差较小，而较之于非线性桩-土耦合效应，风浪联合作用下多土层桩-土耦合效应风力机动力学响应略剧烈，疲劳寿命及1阶屈曲因子略小。

来源：2022年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

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