风载荷

摘要： 基于真空玻璃的典型结构特征,分析了大气压差、温差及风载荷作用下真空玻璃的应力分布特征,给出了最大弯曲拉应力定量计算公式。基于结构抗力设计方法,分析了长期和短期应力协同作用下真空玻璃的承载性能设计。结果表明,在给定基片厚度情况下,随着支撑物间距的增大,真空玻璃最大弯曲拉应力呈近似线性增长,在支撑物间距不变情况下,真空玻璃最大弯曲拉应力随基片厚度增大呈指数式下降趋势。温差引起的最大弯曲拉应力与玻璃基片厚度及长宽尺寸无关,但与膨胀系数有关,温差值与其引发的真空玻璃最大弯曲拉应力呈线性关系。相同条件下,真空玻璃抗风压性能弱于与其等厚度的单片玻璃。在长期和短期应力协同作用下,宜分别计算不同应力作用时间下真空玻璃的效应设计值进行校核。

摘要： 为确保半潜式平台在码头防台风系泊时得到更精确的风载荷,以得到合理的系泊布置方式,以2座半潜式平台为研究对象,采用美国石油协会(API)规范、挪威石油标准化组织(NORSOK)规范和国内《港口工程荷载规范》中风载荷经验公式进行精细的理论计算,将其结果与精细模型和简化模型的风洞试验结果进行比较,分析得到各经验公式设计的冗余度和受风面积统计的简化方法,为后期码头系泊力计算提供合理的风载荷。

摘要： 以某石化企业的丙烷球形储罐为研究对象,在ANSYS Workbench平台上充分考虑球罐的几何完整性和风载荷分布不均匀性,进行流固耦合计算分析。具体方法是先对球形储罐的外部空气流场进行三维数值模拟得到绕流流场分布,然后将流场计算结果加载到球形储罐外表面,进行结构静力学分析。结果表明:风在球形储罐附近发生绕流时,流速先增大后减小,并在球壳和支柱背风面形成漩涡,流动分离的位置随风速增大向后推迟;风流在球形储罐迎风面形成正压区,在非迎风面形成负压区,球壳迎风面风压呈同心圆环形对称分布,由中心向边缘风压逐渐减小;球形储罐在风载荷作用下的应力较设计工况下的显著增大,经应力线性化分析和强度校核,该球形储罐满足标准要求。

摘要： 塔机在建筑物干扰下风力可能会发生很大变化。本文基于CFD数值方法,建立建筑物与塔机不同横向和纵向间距比模型,得到了12个风向角下有无建筑物干扰的塔机风力系数。定义顺风向风力干扰因子,系统研究了不同风向角下塔机塔身标准节和起重臂臂节干扰因子分布特征。结果表明:不同横向和纵向间距比及不同的风向角下,建筑物对塔机的干扰效应主要表现为遮挡效应。0°、30°和60°风向角下,塔身标准节风力干扰因子沿高度分布规律符合三次函数特征,且60°风向角下干扰因子最大为0.6左右。起重臂臂节干扰因子在1附近波动,120°和150°风向角下,干扰因子分布规律符合二次函数特征表现为遮挡效应,而90°和270°风向角下,近端起重臂臂节干扰因子始终表现为放大效应。

摘要： 拉管结构是履带起重机的关键连接部件,随着其吨位、作业高度的不断增加,拉管长度也不断增加,体现出细长、轻柔的特点,使风载荷成为拉管结构设计中必须考虑的关键因素。文中以履带起重机拉管结构为主要研究对象,应用Ansys Workbench中的Transient Structural和Fluent模块对拉管结构进行双向流固耦合数值模拟。根据数值计算结果,分析拉管结构周围流场分布和风载荷响应,为履带起重机拉管系统的工程设计与计算提供参考。

摘要： 针对现行的《起重机设计规范》仅仅通过风力系数和挡风折减系数对不同风向下起重机迎风面的风载荷进行估算的问题,采用计算流体力学软件对2000t门式起重机不同风向角下的绕流特性进行仿真分析,得到门式起重机在不同风向角下阻力系数变化特征、风载荷分布和起重机周围流场特征并与《起重机设计规范》所得计算结果进行对比分析。结果表明:门式起重机对风向变化敏感,阻力系数变化较大;风载荷仿真计算结果与《起重机设计规范》计算结果存在差异;《起重机设计规范》对于不同风向下起重机结构表面特征和结构相互遮挡问题考虑的不够完善。

摘要： 基于不确定理论,针对帐篷研发设计和实际工况的不确定因素,构建了在材质和工况均不确定条件下的有限元分析数学模型,而后提出了以可靠性为求解策略的拓扑优化。方案以可靠性指标为约束条件,将不确定参数转化为确定性参数,再进行变密度拓扑优化。拓扑优化方案以军用和民用两个典型帐篷框架结构为例,考虑了在风载荷下框架的受力及优化设计,验证了该优化算法在帐篷设计上的可行性。计算实例结果表明,方案不仅得到了理想的结果,而且避免了反复迭代的方案试算,大大减少研发时间和工作量,在工程领域中有着很好的推广价值和适用性。

摘要： 根据真空玻璃典型结构特征,分析了大气压差、温差及风载荷作用下真空玻璃的应力分布特征,给出了定量计算公式。基于结构抗力设计方法,分析了长期+短期应力综合作用下的真空玻璃承载性能设计。结果表明,在给定基片厚度情况下,随着支撑间距得增大,真空玻璃最大弯曲拉应力也基本呈线性增长,在支撑物间距不变情况下,真空玻璃最大弯曲拉应力随基片厚度增长呈指数下降趋势。温差引起的最大拉应力与玻璃基片厚度及长宽尺寸无关,但与膨胀系数有关,温差值与其引发的真空玻璃最大拉应力基本呈线性关系。相同条件下,真空玻璃抗风压性能不如与其等厚度的单片玻璃。长期+短期应力综合作用下,宜分别计算真空玻璃在各种不同作用时间应力作用下的效应设计值相加进行校核。

摘要： 在马来西亚P30A项目中,4台大型丁二烯子弹罐计划先在巴西古当(Pasir Gudang)工厂进行预制,然后整体运输到RAPID施工现场就位安装。为了顺利完成这4台非常规、大尺寸、超重型子弹罐的运输和安装就位,项目团队综合考虑了运输距离、运输载荷、运输驱动力、运输体积限制以及自行式模块运输车租赁市场成熟度等因素,经过设备选型和施工方案研讨,采用自行式模块运输车仅用4天就完成了4台3000 m^(3)子弹罐的运输和安装施工。项目实践结果表明,该项施工技术工期短,就位精度高,同时减少了大型吊装作业风险。在运输分包商成熟的国际工程中,大型卧式容器的运输和安装施工可以优先考虑采用自行式模块运输车完成运输和安装,在工期、成本、质量、安全等方面均具有明显的优势。

摘要： 针对浮式风电平台下水后在码头舾装调试期间的系泊安全问题,通过STAAD Pro分析软件对浮式风电平台码头系泊系统进行建模,计算各种环境工况下缆绳张力,辨识初始系泊方案存在的风险点,最后提出码头系泊布置优化方案。系泊力分析结果表明:系泊缆绳缆张力受平台上缆绳系固点与码头间距影响,越短的缆绳受力越大,因此应适当增加近端缆绳数量,减少远端缆绳数量。

摘要： 建筑发生火灾时玻璃受热破裂发生脱落行为对于火灾的发展有显著的影响.玻璃暴露区域热膨胀使得遮蔽区域受到拉应力直至发生破裂.而后,玻璃发生脱落,形成新的通风口加速火蔓延.本文采用有限元的方法建立了风载荷作用下火灾中玻璃的三维物理模型,使用Coulomb-Mohr判据来判断玻璃是否发生破裂,研究了玻璃发生首次破裂时间和应力场分布,模拟结果与实验结果的首次破裂时间的相对误差小于3％.本研究也为建筑防火和结构抗火提供理论基础和技术支撑.

摘要： 本文针对水面舰船上层建筑的风载荷进行实尺度数值计算及减阻研究.以某散装船上层建筑区为例,基于RANS方程模型,运用商用CFD软件Star CCM+划分多面体网格并进行风载荷模拟计算,通过分析其流场特点及压力分布,对提出的优化方案再次优化,对比分析不同模型的风阻大小、优化性能及流场特点,针对实际建造要求,提出一些上层建筑优化方法.

摘要： 介绍了研究背景，模型简介，结果分析，结论，光伏电站建立在平坦开阔地域,使光伏系统要承受较大的风载荷,导致:组件易被大风破坏或支架强度要求更高.光跟踪系统跟踪能耗增加.

摘要： 本文提出了一种计算平台上部组块风载荷的计算方法.在随机波浪和随机风的联合作用下,研究四柱式张力腿平台的非线性动力响应.考虑平台水平运动(纵荡、横荡和首摇)与下沉运动之间的非线性耦合关系,建立张力腿平台的六个自由度的非线性刚度矩阵和运动微分方程.基于JONSWAP波浪谱计算平台浮箱和立柱的波浪载荷,采用NPD风谱,计算平台上部组块和立柱的风载荷.采用四阶龙格-库塔方法求解运动微分方程,得到张力腿平台动力响应的时间历程、振动幅值的均值和标准差.将计及上部组块风载荷的计算结果与未计及上部组块风载荷的计算结果进行了比较分析.结果表明,平台上部组块风载荷导致平台纵荡、横荡和垂荡运动平衡位置发生显著变化,垂荡运动幅值明显增大,而风载荷对于平台的摇摆运动影响较小.

摘要： 本项目基于舟山—镇海跨海输电线路,因其跨度大,结构高度高,输电塔结构复杂,造价高昂,故对其安全及可靠性能有较高要求.研究输电线塔体系在风载荷作用下的动力可靠度及疲劳寿命.本文建立了动态风场物理特性,得到输电线塔体系沿不同高度、不同跨度的随机风载荷时程计算样本,提出了动态风载荷施加及计算方法.建立了输电线塔体系有限元模型及运动方程,通过多体动力学仿真软件,进行风载荷作用下输电线塔体系的动力学特性仿真.论文综合考虑了不同风速、不同重现期等因素,应用首次超越理论分别从刚度破坏,强度破坏两方面分别分析了输电塔可靠性.并且基于S-N曲线法分析了线塔体系的风振疲劳问题.为线塔体系可靠性及疲劳破坏分析提供了计算分析方法.

摘要： 本研究采用时域耦合分析方法对浮式风机系统进行全耦合运动响应分析.水动力分析模块基于势流理论,采用自由面GREEN函数法计算浮体频域水动力系数,采用间接时域法将结果转换到时域;根据锚泊线理论,采用非线性的三维有限元方法分析系泊系统挠性部件;风载荷通过CFD方法来模拟.在此基础上,针对Spar型浮式风机及其系泊系统进行理论计算,给出平台的水动力系数以及在不规则波和定常风以及脉动风下的浮体运动响应和系泊缆索张力响应.该数值模型的计算结果可为风机和系泊系统的设计提供一定的参考依据.

摘要： 基于在我国南海某半潜式平台建立的原型监测系统获取的现场数据,开展了对于海流模型和平台浮体风荷载与响应预测研究.首先对于实测流剖面进行模态正交分解(EOF),提取表征海流分布规律的模态信息.进而利用逆可靠性方法开展了多年一遇海流分布的极值预测;进而基于大数据CLARA方法开展了水下直立结构的动态流场剖面聚类研究,给出了具有收敛准则的水下直立结构海流动力模型.利用台风"天鸽"等期间的平台浮体和环境监测数据,建立了风场和平台浮体响应的深度学习模型,进行了风速和平台六自由度响应的短期行为预测,预测结果可为平台的安全生产、人员作业提供参考.

摘要： 基于在我国南海某半潜式平台建立的原型监测系统获取的现场数据,开展了对于海流模型和平台浮体风荷载与响应预测研究.首先对于实测流剖面进行模态正交分解(EOF),提取表征海流分布规律的模态信息.进而利用逆可靠性方法开展了多年一遇海流分布的极值预测;进而基于大数据CLARA方法开展了水下直立结构的动态流场剖面聚类研究,给出了具有收敛准则的水下直立结构海流动力模型.利用台风"天鸽"等期间的平台浮体和环境监测数据,建立了风场和平台浮体响应的深度学习模型,进行了风速和平台六自由度响应的短期行为预测,预测结果可为平台的安全生产、人员作业提供参考.

摘要： 基于在我国南海某半潜式平台建立的原型监测系统获取的现场数据,开展了对于海流模型和平台浮体风荷载与响应预测研究.首先对于实测流剖面进行模态正交分解(EOF),提取表征海流分布规律的模态信息.进而利用逆可靠性方法开展了多年一遇海流分布的极值预测;进而基于大数据CLARA方法开展了水下直立结构的动态流场剖面聚类研究,给出了具有收敛准则的水下直立结构海流动力模型.利用台风"天鸽"等期间的平台浮体和环境监测数据,建立了风场和平台浮体响应的深度学习模型,进行了风速和平台六自由度响应的短期行为预测,预测结果可为平台的安全生产、人员作业提供参考.

摘要： 基于在我国南海某半潜式平台建立的原型监测系统获取的现场数据,开展了对于海流模型和平台浮体风荷载与响应预测研究.首先对于实测流剖面进行模态正交分解(EOF),提取表征海流分布规律的模态信息.进而利用逆可靠性方法开展了多年一遇海流分布的极值预测;进而基于大数据CLARA方法开展了水下直立结构的动态流场剖面聚类研究,给出了具有收敛准则的水下直立结构海流动力模型.利用台风"天鸽"等期间的平台浮体和环境监测数据,建立了风场和平台浮体响应的深度学习模型,进行了风速和平台六自由度响应的短期行为预测,预测结果可为平台的安全生产、人员作业提供参考.

摘要： 本发明公开一种风电机组低速轴扭转载荷监测方法及载荷分析方法，该监测方法步骤包括：1)预先建立低速轴的扭转载荷与发电机的转矩之间的关系模型；2)实时获取目标风电机组运行过程中发电机的给定转矩、转速等实时数据，并根据步骤1)建立的关系模型得到目标风电机组低速轴的扭转载荷；该载荷分析方法监测目标风电机组低速轴的扭转载荷，基于以上过程监测到的低速轴的扭转载荷进行载荷分析。本发明能够实时监测得到风电机组低速轴的扭转载荷，且具有实现方法简单、无需复杂运算、所需成本低且载荷获取精度及效率高等优点。

摘要： 本发明公开了一种风电机组的载荷模型建立方法及载荷控制方法，首先迭代获取每组叶尖速比和桨距角下对应的轴向诱导因子和周向诱导因子，然后计算挥舞系数和风能系数，通过若干组叶尖速比和桨距角对应的挥舞系数和风能系数，非线性拟合得到挥舞系数、风能系数关于叶尖速比和桨距角的计算公式，得到载荷模型；然后在载荷模型的基础上，求取每个风速下输出恒定时最小挥舞载荷对应的最优桨距角，非线性拟合得到最优桨距角关于风速的公式，在风电机组运行时根据风速计算得到最优桨距角，得到桨距角调整值，与基于PID的变桨控制方法得到的桨距角调整值叠加，进行桨距角控制。本发明综合考虑摆振载荷和挥舞载荷，实现更为准确的载荷模型和载荷控制方法。

摘要： 本发明公开了一种风电机组载荷在线预测的智能方法及应用其的风电机组，通过将控制器模型B植入到风电机组的PLC中，在线获得实时的预测载荷，并用于风电机组特定工况载荷控制或保护控制等；控制器模型B的获得方法为：在各个风况下进行风机模型和控制器模型A的联合仿真，获得控制器模型A输出的可测数据和风机模型输出的载荷数据，并对所述数据进行深度学习获得载荷预测模型，将载荷预测模型嵌入所述控制器模型A得到控制器模型B。本发明将深度学习后的控制器模型植入风电机组PLC中，不需要批量增加额外的载荷测量设备及载荷传感器，通过控制器模型对载荷进行实时拟合即可实现对风电机组载荷实时地预测，且成本较低。

摘要： 本发明公开了一种风电机组测试载荷获取方法，包括：S1初步获取风电机组的测试载荷序列；S2、对各测试载荷序列进行相关性验证：通过导出载荷与实际测试载荷对比判断，进行测试载荷筛选。本发明还公开了一种风电机组测试载荷与仿真载荷对比方法，利用上述方法获取的测试载荷与经过仿真修正后的仿真载荷进行对比判断。本发明还公开了一种与上述方法分别对应的风电机组测试载荷获取装置、测试载荷与仿真载荷对比装置。本发明通过在测试载荷获取过程中加入相关性验证环节，提高了测试载荷的可信度，进一步通过在仿真载荷的获取过程中对仿真模型进行修正，多关联对比，提高了测试与仿真载荷比对的准确性，进而提高了机组设计的安全性和经济性。

摘要： 本发明公开一种风电机组低速轴扭转载荷监测方法及载荷分析方法，该监测方法步骤包括：1)预先建立低速轴的扭转载荷与发电机的转矩之间的关系模型；2)实时获取目标风电机组运行过程中发电机的给定转矩、转速等实时数据，并根据步骤1)建立的关系模型得到目标风电机组低速轴的扭转载荷；该载荷分析方法监测目标风电机组低速轴的扭转载荷，基于以上过程监测到的低速轴的扭转载荷进行载荷分析。本发明能够实时监测得到风电机组低速轴的扭转载荷，且具有实现方法简单、无需复杂运算、所需成本低且载荷获取精度及效率高等优点。

摘要： 本发明公开了一种风电机组的载荷模型建立方法及载荷控制方法，首先迭代获取每组叶尖速比和桨距角下对应的轴向诱导因子和周向诱导因子，然后计算挥舞系数和风能系数，通过若干组叶尖速比和桨距角对应的挥舞系数和风能系数，非线性拟合得到挥舞系数、风能系数关于叶尖速比和桨距角的计算公式，得到载荷模型；然后在载荷模型的基础上，求取每个风速下输出恒定时最小挥舞载荷对应的最优桨距角，非线性拟合得到最优桨距角关于风速的公式，在风电机组运行时根据风速计算得到最优桨距角，得到桨距角调整值，与基于PID的变桨控制方法得到的桨距角调整值叠加，进行桨距角控制。本发明综合考虑摆振载荷和挥舞载荷，实现更为准确的载荷模型和载荷控制方法。

摘要： 本申请属于弹性飞机动载荷设计技术领域，特别涉及一种移动风场环境中弹性飞机风场气动载荷的确定方法。该方法主要包括步骤S1、基于飞行马赫数、飞机动力学模态数据及非定常气动力模型确定弹性飞机的气动力影响系数矩阵；步骤S2、在任一仿真时刻，确定风速、飞机速压以及弹性飞机气动网格的下洗矩阵；步骤S3、根据气动力影响系数矩阵及弹性飞机气动网格的下洗矩阵，计算频域中的风场气动力系数；步骤S4、基于飞机速压及频域中的风场气动力系数，确定时域中的风场气动力系数，返回步骤S2，更新仿真时刻。本申请能够更好地模拟移动风场从飞机尾部作用过程中的弹性飞机气动载荷变化，满足了工程中的设计需求。

摘要： 本发明公开了一种基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统及风电机组，属于风电机组领域，用于安装在待测的风电机组上，包括通过通讯连接的塔底测试单元、塔顶测试单元、机舱测试单元和轮毂测试单元，还包括与机舱测试单元连接的机舱激光雷达，所述塔底塔底测试单元还包括CPU和存储媒介。本发明使用机舱激光雷达作为气象采集传感器，基于统一的平台，在每通道低成本基础上提供标准配置的信号调理、实时分析和网络兼容，以避免外部条件对测量工程的制约。在气象数据采集中摆脱了对测风塔的依赖，在保证测试系统稳定的基础上提供最大灵活性和经济性，并节省测试成本和缩短测试周期。

摘要： 本发明公开了一种风电机组载荷在线预测的智能方法及应用其的风电机组，通过将控制器模型B植入到风电机组的PLC中，在线获得实时的预测载荷，并用于风电机组特定工况载荷控制或保护控制等；控制器模型B的获得方法为：在各个风况下进行风机模型和控制器模型A的联合仿真，获得控制器模型A输出的可测数据和风机模型输出的载荷数据，并对所述数据进行深度学习获得载荷预测模型，将载荷预测模型嵌入所述控制器模型A得到控制器模型B。本发明将深度学习后的控制器模型植入风电机组PLC中，不需要批量增加额外的载荷测量设备及载荷传感器，通过控制器模型对载荷进行实时拟合即可实现对风电机组载荷实时地预测，且成本较低。

摘要： 本实用新型公开了一种基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统及风电机组，属于风电机组领域，用于安装在待测的风电机组上，包括通过通讯连接的塔底测试单元、塔顶测试单元、机舱测试单元和轮毂测试单元，还包括与机舱测试单元连接的机舱激光雷达，所述塔底塔底测试单元还包括CPU和存储媒介。本实用新型使用机舱激光雷达作为气象采集传感器，基于统一的平台，在每通道低成本基础上提供标准配置的信号调理、实时分析和网络兼容，以避免外部条件对测量工程的制约。在气象数据采集中摆脱了对测风塔的依赖，在保证测试系统稳定的基础上提供最大灵活性和经济性，并节省测试成本和缩短测试周期。