基于动力特性的海上单立柱三桩风电支撑结构优化设计及综合评价

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1、义考變）寸亂＾－ＣＨＯＣＥＡＮＵＮＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹｏｒ硕±学位论文ＭＡＳＴＥ民ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于动力特性的海上单立柱Ｈ巧风电支巧结构优化驾过及综合巧价论文题目；＿ＯｐｔｉｍｕｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎＴｒｉｏｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏ干Ｏｆ干ｓｈｏｒｅＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅｐ英文题目：ＲａｆｉｆｉＨｏｎＤｎａｍｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｆｉｓｙ作者：奖巧；＾指导教师全旦卸童坐学竺：学位类别利巧呈专业

2、名称：本研究方向：海上风力发电支撐结构优化设计一斗；２０日巧年０６月１０谨心又此论文献给所有关怀、帮助、支持、鼓励我、、的亲人师长同学和朋友们！基于动力特性的海上单立柱Ｈ植风电支撑结构优化设计及综合评价学位论文答辩日期１５．０５．２４：２０指导教师签字：答辩委员会成员签字：空戸主＿茲皆独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进斤的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ禄注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果．也不包含未获得（注

3、：如没有他需要特别声明的，本栏可巧）或巧化教巧机构的学化或证书伸用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名签字日期：年月曰学位论文版权使用授枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意Ｗ下事项：１、学校軒权保留并向国家育关部ｎ或机构巧交论文的复印件和滋盘，允许论文被査阅和借阅。２、学校巧将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ＂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权消华大学中＂国学术期刊（光盘版

4、）电子杂志社用于出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所蒋本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名导师签字：签字日期：年月口签字円期：年月円基于动力特性的海上单立柱Ｈ巧风电支撑结构优化设计及综合评价摘要风能相比其他能源最大的优点就是绿色无污染一，作为种清洁能源具有广阔的大规模开发和商业化发展前景。而海洋占了地球总表面积七；成Ｗ上，在海上建造风电场不仅空间广阔，而且风力和风能密度都较大，且商效、稳定，因此有着更加巨大的发展潜力

5、一。海上风力发电技术是项综合性的技术，涉及多种领域的多个学科。从小功率风机到大功率风机Ｗ及从巧水到深水都是经济获能的关键。海上风能开发的主要技术之一就是构建适应海上风机发展趋势的支巧结构，降低成本和提高可靠性是发展和研究的关键问题所在。本文针对固定式海上风电支撑结构的工程特点，在国内外有关研巧成果的基础上对有关海上风电单立柱Ｈ粧支擇结构的动力特性巧优化技术等问题进行了较为深入的研巧。单立柱Ｈ粧结构的刚度大于单立柱结构，，相比于单立柱结构Ｈ柱结构可有效降低植的直径，减小施工的难度，更有利于结构的稳定和抗疲劳特性，更加适合我国

6、施工设备的施工能力。因此可适用于更深的水域，具体研巧内容如下：参基于ＡＮＳＹＳ大型有限元程序，使用参数化的语言开发了海上风机下部单立Ｈ巧支巧结构的优化设计仿真平台，构建了海上风电单立柱Ｈ粧式支巧结构Ｗ主要动力学参数表述的有眼元模型。刚柔性结构方案支挣结构的力学性能有很大改善，即结构应力和变形都相对柔性方案有大幅的下降，而结构材料用量相差不明显。相比较而言，柔性结构变形较大，安全储备小，刚性结构方案不经济。并通过优化数值算例给出轮巧髙度为１００ｍ的５ＭＷ风机单立柱Ｈ枯支巧结构对不－同水深（１０ｍ５０ｍ）的适应程度。？轮觀奇度为１

7、００ｍ的５．０ＭＷＯＷＴ单立柱Ｈ枯支巧结构对不同水深有良好的适用性。然而由于社会经济及生物物理系统的复杂性，经济或者环境的选择并一不，定是最好的。因此在决策过程中，应用多目标决策分析方法来同时考虑相互冲突的属性Ｉ并且提供最好的选择方案。并且将ＴＯＰＳＩＳ方法应用于海上固定一式风机支巧结构的综合决策。同时考虑了工程与环巧准则，提供种更好的评估不同支撑结构选择的客观方法。？通过算例将单立柱、格构式与单立柱Ｈ粧兰种支撑结构体系的性能优化对比分析，建立风机动力特性和结构主尺度之间的关系：结合多准则评价中接近理－ＴＯＰＳ想方案的序数偏

8、好方法ＩＳ，将结构安全属性推演优化、经济属性和环境属