单柱式浮式风力机动力响应及系缆疲劳评估研究

摘要

以5 MW单柱式浮式风力机为研究对象,提出一种考虑风浪流耦合的浮式风力机动响应分析及系缆疲劳评估方法。应用FAST软件,考虑风浪流耦合,计算浮式风力机的动态时域响应和系缆张力,使用Matlab软件编写基于雨流计数法、S-N曲线和Miner线性累积损伤理论的程序,计算系缆的疲劳寿命。结果表明：对于浮式风力机,张紧式系泊能更好地控制结构的运动响应。同一工况下,悬链线式系泊缆绳疲劳寿命明显大于张紧式系泊,且锚链和缆绳连接处更易发生疲劳损伤。虽然张紧式系泊在动力响应和疲劳性能方面不及悬链线式系泊,但考虑到新型聚酯材料具有抗拉强度高、材质轻以及耐腐蚀等特性,仍将是今后深海系泊的重要发展趋势。