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题名海洋风电支撑结构的随机性动力优化设计
被引量:12
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作者
卢其进
杨和振
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013年第17期46-51,共6页
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基金
国家自然科学重点基金资助项目(50739004)
国家自然科学基金资助项目(51009093)
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文摘
研究了海上风电三脚架支撑结构的随机性优化分析。与陆上风电相比,海上风电支撑结构成本较大,而支撑结构受到复杂载荷作用,且其海上维修、安装费用较大,在设计中必须要考虑支撑结构在海洋环境下的安全可靠性。因此采用了随机性动力优化设计的方法一方面降低了成本,另一方面充分考虑了海上风电工作过程中由于随机性因素引起的安全性问题。首先考虑了风、浪、流及地震载荷作用,对海上风电支撑结构进行了整体动力分析,确定结构随机性优化的响应约束条件。然后通过实验设计的方法简化设计变量,通过代理模型的方法构造变量与响应之间的数学模型。最后在代理模型基础上采用全局优化算法对海上风电支撑结构进行随机性优化。优化后的三脚架支撑结构在满足强度与刚度设计要求下即节省了一定的成本又提高了结构的可靠性。研究算例表明,所提出的海上风电支撑结构的随机性动力优化分析研究具有可行性。
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关键词
随机性动力优化
海上风电
三脚架支撑结构
地震波
实验设计
代理模型
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Keywords
Algorithms
Costs
Design of experiments
Dynamic response
Global optimization
Offshore wind turbines
Repair
Seismic waves
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分类号
TM315
[电气工程—电机]
P752
[天文地球—海洋科学]
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题名母船垂荡导致ROV脐带缆参量共振的研究
被引量:6
- 2
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作者
卢其进
杨和振
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室
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出处
《海洋技术》
北大核心
2011年第3期77-82,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51009093)
国家自然科学重点基金资助项目(50739004)
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文摘
研究有缆遥控潜水器(Remote Operated Vehicles)的脐带缆受到轴向激励所产生的大幅横向振动,即参量共振。ROV脐带缆的参激现象发生会影响ROV的安全性。针对ROV脐带缆的结构特性,推导出其在轴向激励力下的非线性振动方程。运用希尔无穷行列式的方法分析脐带缆的参量不稳定性。以稳定性图为基准分析脐带缆在多种典型工况下的动力响应,着重讨论了系统阻尼对于脐带缆稳定性的影响。研究结果表明:阻尼的增大可以减小脐带缆可能发生参量共振的范围,即阻尼起到抑制共振的作用,特别是次阶稳定区域受到的影响较大;但当系统参数已经处于不稳定区域时,系统阻尼并不能起到抑制振幅的作用。
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关键词
有缆遥控潜水器
脐带缆
参量共振
马修不稳定性
动力响应
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Keywords
remote operated vehicles
umbilical
parametric resonances
Mathieu instabilities
dynamic response
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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题名涡激致顶张力立管双频参量共振研究
被引量:5
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作者
肖飞
杨和振
卢其进
张黎邦
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室
Mediterranean Shipping Company Kenny
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2013年第2期28-34,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51009093)
国家自然科学重点基金资助项目(50739004)
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文摘
研究了涡激力作用导致顶张力立管基于双频激励的参量共振机理。随着海洋油气开发走向深水,参量共振成为深海立管设计面临的挑战之一。立管系统一旦发生参量共振,将因应力过大或疲劳损伤而发生破坏,造成油气泄漏从而带来环境污染和重大经济损失。顶张力立管受涡激力作用产生横向运动,引起轴向张力波动,满足一定条件时,立管将发生参量共振。目前研究多以单频外激励探讨立管的马修不稳定性,而实际激励为多频叠加,因此双频外激励被提出并被应用于对立管参量稳定性的探讨。研究建立了顶张力立管非线性耦合的运动方程,并推导了多频激励马修方程,采用布勃诺夫-伽辽金法求解有阻尼马修方程,对比分析了单频和双频激励对顶张力立管参量稳定性的影响,探讨了双频激励马修方程设计深海顶张力立管参量稳定性的应用。研究表明:涡激致顶张力立管产生轴向应力波动,进而导致立管系统发生参量共振的现象值得设计人员关注;此外,实际工程设计中激励函数的选取,对被研究系统参量稳定性特性以及阻尼特性的预测具有决定性影响。
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关键词
涡激力
顶张力立管
参量共振
马修方程
双频激励
阻尼
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Keywords
vortex-induced force
top tensioned riser
parametric resonance
Mathieu equation
hi-frequency excitation
damping
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分类号
P751
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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