科研分享 | 單樁基礎(chǔ)海上風(fēng)力發(fā)電機的模態(tài)阻尼識別
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許多大型海上風(fēng)電場項目使用單樁基礎(chǔ)來實現(xiàn)經(jīng)濟高效的設(shè)計。在這些單樁結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，由于風(fēng)荷載和波浪荷載的共同作用而產(chǎn)生的疲勞是需要考慮的最重要問題之一。
結(jié)構(gòu)共振與風(fēng)力渦輪機動力的重合可能導(dǎo)致大幅度應(yīng)力和隨后的加速疲勞。正確估計風(fēng)力發(fā)電機的阻尼比非常重要，因為共振時的振動振幅與阻尼比成反比。海上風(fēng)力發(fā)電機第一彎曲模態(tài)的整體阻尼包括空氣動力阻尼、由結(jié)構(gòu)裝置（如調(diào)諧質(zhì)量阻尼器）產(chǎn)生的阻尼和附加阻尼（如結(jié)構(gòu)、水動力和土壤阻尼）的組合。與陸上結(jié)構(gòu)相比，附加阻尼進一步受到土壤阻尼和水動力阻尼等效應(yīng)的影響.現(xiàn)有的分析方法可用于估算靜止和旋轉(zhuǎn)風(fēng)力渦輪機的氣動彈性阻尼。然而，需要實驗結(jié)果來驗證和/或改進分析方法。
02
在本文中，通過實際測量和仿真確定海上風(fēng)力發(fā)電機的阻尼值。海上風(fēng)力渦輪機總阻尼的估算（考慮空氣動力、水動力和土壤荷載的影響）給出了風(fēng)力渦輪機穩(wěn)定性特征的定量視圖?？紤]了超速停機和環(huán)境激勵兩種工況。
本篇推送摘錄其中的超速停機工況。
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超速停機工況測試模態(tài)阻尼
圖1 傳感器的布置
圖2 實測時域數(shù)據(jù)
圖3 FA方向3個不同水平上獲得的加速度的快速傅里葉變換
圖4 應(yīng)用最小二乘頻域估計的穩(wěn)定圖
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1、MIMO Modal Parameters Identification in Frequency Domain.
https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/82380-mimo-modal-parameters-identification-in-frequency-domain?s_tid=FX_rc1_behav
2、Operational modal analysis with automated SSI-COV algorithm
https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/69030-operational-modal-analysis-with-automated-ssi-cov-algorithm?s_tid=FX_rc2_behav
3、B.Peeters,H.Van der Auweraer,P.Guillaume,J.Leuridan The polymax frequency-domain method: a new standard for modal parameter estimation?Shock and Vibration,11 (3–4) (2004), pp.395-410
4、Parloo, E., 2003. Application of Frequency-Domain System Identification Techniques in the Field of Operational Modal Analysis, Ph.D. Thesis.
5、Verboven, P., 2002. Frequency-Domain System Identification for Modal Analysis. Ph.D. Thesis.
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