海上风力机多层材料防护装置在船舶碰撞下动力响应分析

论文摘要

为研究橡胶-泡沫铝-钢结构新型防护装置不同厚度组合对碰撞过程中海上风力机结构动力响应的影响,基于非线性动力学理论,采用LS-DYNA软件模拟5 000 t级船舶与4 MW海上风力机单立柱三桩基础碰撞过程,对比分析泡沫铝和橡胶分别组成4种厚度防护装置海上风力机与船舶碰撞时系统能量转换、最大碰撞力及碰撞处的应力分布。结果表明:防护装置橡胶与泡沫铝厚度变化,橡胶对防护装置整体性能提高具有明显作用,同时抑制塔顶风力机动力响应效果显著。提出应力衰减率作为评估防护装置性能优劣指标,随着橡胶厚度与泡沫铝厚度改变,单立柱三桩基础所受最大碰撞力分别减少6.3%、12.7%,最大应力衰减率7.03%、4.8%,橡胶用于防护装置中整体性能优越,而泡沫铝可作为辅助材料迅速提高防护性能。

论文目录

• 引 言
• 1 控制方程及求解
•   1.1 控制方程
•   1.2 LS-DYNA显示求解方法
• 2 材料本构理论
•   2.1 钢体本构理论
•   2.2 橡胶本构理论
•   2.3 泡沫铝本构理论
• 3 有限元模型
•   3.1 单立柱三桩基础
•   3.2 防护装置
•   3.3 船舶结构
• 4 计算结果与分析
•   4.1 能量分析
•   4.2 接触力分析
•   4.3 防护装置应力分析
•   4.4 应力衰减率
•   4.5 海上风力机塔顶响应分析
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 韩志伟,李春,周红杰,罗帅

关键词: 海上风力机,防护装置,厚度,泡沫铝,橡胶,动力响应

来源: 热能动力工程 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 上海理工大学能源与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金(51676131),国家自然基金国际(地区)合作与交流项目(51811530315),上海市",科技创新行动计划",地方院校能力建设项目(19060502200)~~

分类号: TM315

DOI: 10.16146/j.cnki.rndlgc.2019.09.017

页码: 148-155

总页数: 8

文件大小: 924K

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