风浪流荷载下基于AQWA的海上Spar型浮式基础稳定性分析_徐旭.pdf
【摘要】 为了解决现阶段可再生能源利用的问题，实现深海风能的有效利用，针对设计出的OC3-Hywind 5MW Spar型浮式平台基础部分在风浪流荷载下的稳定性问题进行研究。利用ANSYS中的水动力模块(AQWA)分别对结构进行频域以及时域耦合运动响应仿真模拟，比较分析了不同工况下浮式结构各个自由度下的运动响应值，以及配重块在系泊不同位置处对结构运动响应值及系泊力的影响情况。结果表明：在不同工况作用下的浮式结构在纵摇自由度方向上的运动响应极值主要受风荷载影响，随着风速增大，响应极值也随之增大，在其他自由度上的响应极值受风、浪荷载影响较小；改变配重块在系泊缆上的悬挂位置对浮式基础在纵摇和首摇自由度方向的运动有着显著影响，并且随着配重块距离锚固点越近，响应值越大，越不利于浮式基础的稳定；未悬挂配重块的系泊力高于悬挂了配重块的系泊力，随着配重块悬挂位置离锚固点越远，系泊力越小，越能保证浮式基础在恶劣海况条件下的稳定性。
【关键词】 浮式基础； 稳定性分析； 风浪流荷载； AQWA； 动力响应； 系泊力；
节选段落一：
E-mail: wjyao@ shu． edu． cn
doi: 10． 11988 /ckyyb． 20210080 2022，39( 5) : 145－152
风浪流荷载下基于 AQWA 的海上 Spar 型
浮式基础稳定性分析
徐 旭，丁 刚，姚文娟
( 上海大学 力学与工程科学学院，上海 200444)
摘 要: 为了解决现阶段可再生能源利用的问题，实现深海风能的有效利用，针对设计出的 OC3-Hywind 5MW Spar 型
浮式平台基础部分在风浪流荷载下的稳定性问题进行研究。节选段落二：
通过
AQWA Workbench 界面中的 Hydrodynamic Response
模块对各个环境参数进行定义，其中风荷载参数采
用 API 风 谱 定 义，波 浪 荷 载 参 数 采 用 JONSWAP
( Hs ) 波浪谱定义，海流荷载则根据水深的不同来设
置水流流速以得到流场环境来进行定义，系泊荷载
741第 5 期 徐 旭 等 风浪流荷载下基于 AQWA 的海上 Spar 型浮式基础稳定性分析
的计算采用考虑惯性力和阻力的有限元模型，将系
泊缆视为弹性杆模型，建立浮式基础与系泊缆耦合
的非线性时域运动控制方程，即
M + ΔM[ ] x··i + Brad + Bvis[ ] x·节选段落三：
由图 9 中的( c) 、( d) 可以看出，浮式基础平台
在首摇和纵摇 2 个自由度方向的 RAOs 最大值所出
现的频率分别对应于垂荡、纵摇和首摇自由度固有
周期，并且随着配重块距离锚固点越近，结构首摇和
纵摇运动响应值越大，而在对应首摇自由度固有周
期处，随着配重块距离锚固点越近，首摇运动的响应
值越小，纵摇运动的响应值越大，说明通过改变配重
941第 5 期 徐 旭 等 风浪流荷载下基于 AQWA 的海上 Spar 型浮式基础稳定性分析
图 9 频域下各自由度的响应极值
Fig． 9 RAOs of each degree of freedom in the frequency
domain
E-mail: wjyao@ shu． edu． cn
doi: 10． 11988 /ckyyb． 20210080 2022，39( 5) : 145－152
风浪流荷载下基于 AQWA 的海上 Spar 型
浮式基础稳定性分析
徐 旭，丁 刚，姚文娟
( 上海大学 力学与工程科学学院，上海 200444)
摘 要: 为了解决现阶段可再生能源利用的问题，实现深海风能的有效利用，针对设计出的 OC3-Hywind 5MW Spar 型
浮式平台基础部分在风浪流荷载下的稳定性问题进行研究。节选段落二：
通过
AQWA Workbench 界面中的 Hydrodynamic Response
模块对各个环境参数进行定义，其中风荷载参数采
用 API 风 谱 定 义，波 浪 荷 载 参 数 采 用 JONSWAP
( Hs ) 波浪谱定义，海流荷载则根据水深的不同来设
置水流流速以得到流场环境来进行定义，系泊荷载
741第 5 期 徐 旭 等 风浪流荷载下基于 AQWA 的海上 Spar 型浮式基础稳定性分析
的计算采用考虑惯性力和阻力的有限元模型，将系
泊缆视为弹性杆模型，建立浮式基础与系泊缆耦合
的非线性时域运动控制方程，即
M + ΔM[ ] x··i + Brad + Bvis[ ] x·节选段落三：
由图 9 中的( c) 、( d) 可以看出，浮式基础平台
在首摇和纵摇 2 个自由度方向的 RAOs 最大值所出
现的频率分别对应于垂荡、纵摇和首摇自由度固有
周期，并且随着配重块距离锚固点越近，结构首摇和
纵摇运动响应值越大，而在对应首摇自由度固有周
期处，随着配重块距离锚固点越近，首摇运动的响应
值越小，纵摇运动的响应值越大，说明通过改变配重
941第 5 期 徐 旭 等 风浪流荷载下基于 AQWA 的海上 Spar 型浮式基础稳定性分析
图 9 频域下各自由度的响应极值
Fig． 9 RAOs of each degree of freedom in the frequency
domain
当前暂无评论，小编等你评论哦！
