《風電機組支撐塔架結構韌性防災》是2024年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：風電機組支撐塔架結構韌性防災
- 作者：戴靠山、楊陽
- 出版時間：2024年1月1日
- 出版社： 科學出版社
- 頁數：303 頁
- ISBN：9787030747365
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
發展風電產業是我國實現碳達峰、碳中和的重要舉措。面向風電支撐結構工程防災減災的重大需求，《風電機組支撐塔架結構韌性防災》*先系統地總結了風電支撐結構韌性防災方面的進展和未來發展方向，簡要介紹了結構動力學分析軟體和基礎理論，開展了風?鄄浪?鄄震耦合條件下的混合試驗研究，提出了一種新型隨機子空間識別方法用於風電機組健康狀態監測，研究了龍捲風等極端風況下的結構動力學回響特性，分析了地震設計反應譜、土?鄄結構相互作用和風?鄄震耦合的影響，*後基於被動、半主動和主動結構控制方法進行了風電支撐結構減載抑振研究。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 風力發電現狀 1
1.2 風力機結構和風電支撐結構簡介 2
1.2.1 風力機結構 2
1.2.2 風電支撐結構 3
1.3 風電支撐結構工程防災研究進展 6
1.3.1 風電支撐結構振動實測和健康監測 6
1.3.2 風電支撐結構抗風 8
1.3.3 風電支撐結構抗震 9
1.3.4 風電支撐結構振動控制 11
參考文獻 18
第2章 風電支撐結構數值模擬及混合試驗 27
2.1 風電支撐結構分析軟體 27
2.1.1 通用有限元軟體 27
2.1.2 風電機組耦合仿真軟體 28
2.2 彈性邊界條件風電支撐結構模態分析 30
2.3 基於神經網路的氣動荷載代理模型 33
2.3.1 仿真和訓練設定 34
2.3.2 氣動力代理計算模型 35
2.3.3 瞬態空氣動力學模型：LSTM網路 39
2.3.4 瞬態空氣動力學模型：CNN 42
2.4 風電支撐結構混合試驗技術 44
2.4.1 混合試驗理論及結構工程套用 44
2.4.2 風力發電塔的混合試驗 46
2.4.3 FAST和其他有限元軟體的互動耦合分析 47
2.5 混合模擬軟體平台開發 48
2.5.1 風電塔混合試驗方法原理 48
2.5.2 軟體平台開發 49
2.5.3 混合模擬軟體平台的數值驗證 52
2.5.4 Simulink-OpenFAST平台二次開發 53
2.5.5 Simulink-OpenFAST平台測試及驗證 55
參考文獻 57
第3章 風電支撐結構振動測試和健康診斷 61
3.1 風電支撐結構振動現場測試 61
3.1.1 振動測試結構介紹 61
3.1.2 接觸式感測器振動實測 64
3.1.3 雷射都卜勒測振儀振動實測 66
3.1.4 微波干涉雷達振動實測 71
3.1.5 不同測試方式結果對比 74
3.2 風電塔健康監測及數據分析方法 80
3.2.1 改進隨機子空間識別方法的開發 81
3.2.2 改進隨機子空間識別方法在風電機組塔架上的套用 86
3.2.3 結構振動評估 89
3.3 風電支撐結構損傷狀態數值模擬 91
3.3.1 風電平台模型介紹 91
3.3.2 結構損傷動力學仿真模型 92
3.3.3 結構損傷狀態仿真及結果分析 94
3.4 基於深度學習算法的風電支撐結構損傷監測 97
3.4.1 結構損傷監測模型訓練與驗證 97
3.4.2 結構損傷程度及位置測試 100
參考文獻 103
第4章 風電支撐結構抗風分析 106
4.1 風荷載及其特徵 106
4.1.1 良態風 106
4.1.2 風荷載計算 107
4.1.3 脈動風模擬 109
4.1.4 颱風 113
4.1.5 龍捲風 117
4.1.6 下擊暴流 121
4.2 良態風作用下風電支撐結構荷載回響分析 125
4.2.1 結構基本參數 125
4.2.2 有限元模型 126
4.2.3 擬靜力風振分析 129
4.2.4 風速時程模擬 132
4.2.5 風振回響時程分析 135
4.3 颱風作用下風電支撐結構回響分析 136
4.3.1 風電塔有限元模型 137
4.3.2 颱風荷載計算 138
4.3.3 颱風作用下動力回響分析 139
4.4 龍捲風作用下風電支撐結構回響分析 141
4.4.1 翼型截面對龍捲風作用的影響 141
4.4.2 塔高對龍捲風作用的影響 144
4.4.3 風力機葉片對龍捲風作用的影響 146
4.4.4 臨界龍捲風廓線 148
4.5 下擊暴流作用下風電支撐結構回響分析 150
4.5.1 模型及工況 150
4.5.2 下擊暴流分析 152
4.6 風電支撐結構在強風下的非線性時程分析和倒塌模擬 157
4.6.1 有限元模型和模態分析 157
4.6.2 風荷載模擬 159
4.6.3 不同入流方向下風電塔回響 162
4.6.4 風電塔屈*和倒塌模式分析 164
4.7 海上風電支撐結構氣動-水動載荷耦合分析 168
4.7.1 海上風電支撐結構模型和仿真工況 168
4.7.2 風浪聯合作用下支撐結構動力回響特性 170
參考文獻 172
第5章 風電支撐結構抗震分析 177
5.1 適用於風電支撐結構的設計反應譜 177
5.1.1 風電支撐結構反應譜修正方法 178
5.1.2 案例分析 184
5.2 風電支撐結構在地震作用下的動力回響 189
5.2.1 不同頻譜特性地震動下風電塔破壞分析 189
5.2.2 不同頻譜特性地震動下某風電塔回響振動台試驗研究 195
5.2.3 考慮風力機運轉工況的風電支撐結構地震回響分析 204
5.3 海上風電支撐結構風-浪-地震多物理場耦合動力分析 217
5.3.1 基於FAST的風電結構地震荷載計算方法 217
5.3.2 SAF開發及驗證 220
5.3.3 地震強度及氣動阻尼對風電結構動力學回響分析 222
5.3.4 土-結構耦合模型對海上風電結構地震動力回響影響分析 227
5.3.5 風-震耦合角對海上風電支撐結構地震動力回響影響分析 236
5.4 風電支撐結構在地震和風荷載作用下的失效機率評估 238
5.4.1 基本信息和有限元模型 238
5.4.2 地震危險性分析 239
5.4.3 風電塔抗震易損性分析 242
5.4.4 風危險性分析 246
5.4.5 風電塔抗風易損性分析 248
5.4.6 全機率下的對比討論 251
參考文獻 252
第6章 風電支撐結構減載抑振 256
6.1 風電支撐結構調諧減振 256
6.1.1 風電塔調諧減振技術的特點 256
6.1.2 調諧並聯慣容質量系統 257
6.2 風電塔耗能減振 262
6.2.1 剪刀撐阻尼裝置在風電塔中的減振最佳化設計 262
6.2.2 拉索式減振耗能方法研究 275
6.3 風電支撐結構半主動控制及振動控制對比 284
6.3.1 測試案例 284
6.3.2 採用磁流變阻尼器的半主動變阻尼控制器 285
6.3.3 基於SAIVS系統的半主動變彈簧控制器 287
6.3.4 參數最佳化 288
6.3.5 比較結果 288
6.4 海上10MW風電支撐結構振動控制及最佳化 292
6.4.1 海上10MW風電支撐結構模型 292
6.4.2 環境荷載 294
6.4.3 TMD控制參數最佳化及減振效果分析 297
參考文獻 301
索引 304
