浮式
關注創建者：聽風_7324 創建時間：2021-01-04
浮式的視頻教程
【直播回放】海上漂浮式風電機組一體化仿真
1、漂浮式風電浮體設計的主要內容 2、漂浮式風電浮體一體化仿真建模和一致性審查浮式機組 3、漂浮式風電浮體Bladed和Aqwa聯合仿真計算
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基于STAR-CCM+的海工計算操作全流程講解演示
基于STAR-CCM+的海工計算操作全流程講解演示 適用人群：海洋工程在讀學生，海工從業者等 基于STAR-CCM+的海工計算操作全流程講解演示——以系泊式浮式防波堤數值計算為例（免費）【已結束】 直播時間：2023-01-10 19:30 課程大綱： 以STAR-CCM+計算流體力學軟件為工具，對波浪環境下的系泊式圓筒防波堤動力響應與流場演化進行數值模擬，評估防波堤的消波性能
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追風逐電| Simpack在風電行業的聯合仿真應用
海上風機，尤其是深海浮式風機，持續受到海水潮汐波浪的影響，對結構設計和運行管理提出了更高的要求，將水力載荷引入風機整體仿真分析成為了必不可少的要求。本次課程展示了Simpack軟件聯合水動力學軟件Hydrodyn進行耦合分析的方法。 課程大綱： 1.Simpack在風電行業的主要應用介紹 2.
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浮式的實例教程
表3為該浮式防波堤系泊設計下浮體錨纜鏈L1～L6所對應的坐標。
本文的研究成果可以有效解決實際工程項目中浮式風力機數值模型建立的難點,對促進我國風電產業技術發展,加速我國海上風電商業化進程具有重要意義。
浮式風力機數值模型建立方法
目前,對于風力機氣動載荷的計算大多采用葉素-動量理論,盡管該方法無法給出葉片翼型附近的流場信息,但是,其計算簡便效率高,廣泛應用于浮式風力機工程計算。水動力載荷的分析則主要基于三維勢流理論,采用海洋工程領域常用的水動力分析軟件求解浮體水動力系數,進而進行時域水動力分析。由于三維勢流理論無法考慮浮體的黏性效應,軟件采用Morison方程的拖曳項模擬浮式風力機的黏性阻尼。
浮式風力機系統結構形式復雜,既包括了葉片、塔柱和傳動軸等柔性構件,又包括了機艙和浮式基礎等剛性結構。因此,不同數值仿真軟件對于浮式風力機系統結構動力學模型的建立區別較大。目前,對于浮式風力機整體結構采用的建模方法主要有多體方法和有限元方法,對于葉片和塔柱等彈性體動力響應的求解則主要采用模態法和有限元方法。
海上浮式風力機數值仿真模型建立
本文以某浮式風力機工程項目為例,針對海上浮式風力機工程樣機在數值仿真過程中的關鍵技術進行研究。浮式風力機系統的結構形式如圖1所示,整個系統上部設置7.25MW風力發電機,底部采用四立柱半潛型浮式基礎。系泊系統的布置情況如圖2所示,在每個邊立柱的底部設置3根系泊錨鏈,采用3×3的懸鏈線式系泊。
圖1 浮式風力機結構示意圖
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圖2 浮式風力機系泊系統布置圖
水動力模型的建立
在AQWA中建立浮式基礎的水動力模型如圖3所示。基于三維勢流理論計算浮式基礎的水動力系數,包括靜水恢復力系數、附加質量和阻尼系數以及一階和二階波浪載荷傳遞函數,其中0°入射方向下一階波浪載荷傳遞函數的計算結果如圖4所示。
展開 在結合現有浮式風機平臺方案優點的基礎上，建立面向深遠海浮式風力機平臺的流程化設計方法并研發新型浮式風機平臺方案，對于未來深遠海風能具有重要的理論意義和工程應用價值。
鑒于此，本文基于初穩性設計原理并借鑒半潛式與單柱式浮式平臺的結構特點，設計了一種大吃水、小水線面積、具有傾斜側柱的新型浮式平臺，根據穩性與設計要求改變結構主尺度與調整質量分布從而對平臺初始參數進行迭代優化。
圖1 新型浮式平臺結構圖
02
新型浮式平臺設計方案
提高浮式平臺穩性有2種辦法：降低重心與增大慣性矩。當前主流的浮式平臺亦是基于這 2 種辦法設計的，例如單柱式平臺通過增大吃水深度從而降低重心，半潛式平臺通過多立柱設計從而增大慣性矩。
然而，上述2類方案均存在其弊端。例如，一味降低重心勢必會增加適用水深與制造成本，導致浮式平臺適用性的降低；而一味增大側柱間距或直徑雖可增大慣性矩，但將導致支撐結構的應力增大，且平臺排水體積增加導致垂蕩共振易于發生。故本文提出，新平臺方案采取將側柱由中間向外傾斜，使得側柱向外傾斜一定角度，保證具有足夠的慣性半徑從而顯著增大慣性矩。在此設計思想的基礎上進行新平臺尺寸參數優化，該流程如圖2所示。
展開 日前，國家工業和信息化部公示了2018年高技術船舶擬立項科研項目，中國海裝申報的“海上浮式風電裝備研制”項目成功立項。
高技術船舶科研項目評選由工業和信息化部（高技術船舶司）組織，旨在貫徹落實《中國制造2025》，推進戰略新興海工裝備工程實施，提升我國高端裝備研發設計水平。
中國海裝此次獲立項的“海上浮式風電裝備研制”項目，擬通過開展海上浮式風電裝備總體設計、系泊系統設計、制造與調試等關鍵共性技術研究，完成大功率海上浮式風電裝備研制，并實現海上浮式風電裝備的工程示范應用。
隨著國家的重視和產業的逐步成熟，國內海上風電正呈現加速發展的趨勢。中國海裝“海上浮式風電裝備研制”項目的實施，將填補國內目前在大功率海上浮式風電裝備一體化設計及應用驗證方面的空白，為我國遠海風電規模化發展提供必要技術支撐，對實現海上風電裝備制造業自主創新與產業升級具有重要的意義。
中國海裝作為國家唯一的海上風力發電工程技術研究中心依托單位，肩負著風電產業國家隊的使命。經過多年潛心發展，中國海裝已在近海領域積累了引領行業的技術和經驗，而海上浮式風電裝備項目研發，將助力中國海裝進軍深遠海領域，為推動國家能源結構戰略轉型做出新的貢獻。
展開 【iSolver案例分享47】海洋浮式基礎受水平風浪荷載
1. 模型背景
浮式基礎在深海中應用廣泛(見下圖)，例如被用做深海石油和天然氣的開采平臺。近幾年，海上浮式平臺被用作風機基礎也越來越多，對浮式平臺的力學性能研究也愈發顯得重要。海洋浮式平臺的建筑材料主要為鋼材，本案例研究其在風浪水平荷載下的力學行為。
海洋浮式基礎(floating foundation)
2. 建模
該模型為3維模型，材料的為鋼材，楊氏模量為215Gpa,泊松比為0.28。平臺上部為1個20m×20m的承臺，平臺通高為12m,底部為4個5m×5m的基座。
模型的網格劃分
模型底部被錨鏈固定， 水平方向受50kPa的均布風浪荷載
3. 結果對比
1) 應力
米塞斯應力
iSolver結果：
應力分布
Abaqus結果：
應力分布
2) 總應變
iSolver結果：
Abaqus結果：
3) 位移
iSolver結果：
Abaqus結果：
4） 支座反力
iSolver結果：
Abaqus結果：
4. iSolver中動畫如下
5. iSolver免費下載
iSolver為免費軟件，且無license限制，最新版免費下載地址如下：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/337351
6.
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浮式的最新內容
[圖片]
<p>Abaqus流固耦合功能在漂浮案例中的應用簡介</p><p><br></p><p>Abaqus是一款強大的有限元分析軟件，其流固耦合功能可模擬流體與固體結構的相互作用，廣泛應用于漂浮結構分析（如船舶、浮式平臺等）。通過耦合歐拉-拉格朗日方法（CEL）或聲學流體單元，Abaqus能精確計算流體壓力對固體變形的影響，以及固體運動引發的流場變化。
當然，這種大型浮式結構必須滿足結構完整性、安全性和耐久性的嚴格要求。A Squared Engineering承擔的每個項目都必須滿足DNV-GL、AISC、Lloyd船級社或其他監管機構的要求，才能完成項目并認證設計。
監管機構曾經依賴手工計算的數據，但現在他們通常需要用CAE軟件進行有限元分析（FEA）的結果來證明結構的強度和可靠性。
當然，這種大型浮式結構必須滿足結構完整性、安全性和耐久性的嚴格要求。A Squared Engineering承擔的每個項目都必須滿足DNV-GL、AISC、Lloyd船級社或其他監管機構的要求，才能完成項目并認證設計。
監管機構曾經依賴手工計算的數據，但現在他們通常需要用CAE軟件進行有限元分析（FEA）的結果來證明結構的強度和可靠性。
隨著石油和天然氣生產進入更深的水域，需要浮式結構，并且甲板高度受到重量和穩定性要求的限制。準確預測甲板與自由水面的間隙和甲板沖擊載荷對于預測這些結構在惡劣環境下的性能至關重要。
計算流體動力學
計算流體動力學（CFD）方法被廣泛應用于各種行業，以研究流體流動和熱傳遞行為。CFD結合流體體積（VOF）模型，可以有效預測離岸平臺的空隙和波浪撞擊載荷。
注水驅油
AOV/ROV Design水下機器人設計
固定海上平臺
挑戰：
? 安裝
? 地震和波浪載荷
? 運輸和設備調試
CAE解決方案：
? 梁連接點的疲勞評估
? 部件級的細節設計
? 土壤/樁的建模仿真
? 水下水流對結構的影響
? 抗震的結構設計
? 物料搬運設備的結構完整性
浮式采油系統
目前,對于浮式風力機整體結構采用的建模方法主要有多體方法和有限元方法,對于葉片和塔柱等彈性體動力響應的求解則主要采用模態法和有限元方法。
海上浮式風力機數值仿真模型建立
本文以某浮式風力機工程項目為例,針對海上浮式風力機工程樣機在數值仿真過程中的關鍵技術進行研究。浮式風力機系統的結構形式如圖1所示,整個系統上部設置7.25MW風力發電機,底部采用四立柱半潛型浮式基礎。
其中，推板式造波機在波浪仿真、船舶等水面浮式結構物與波浪的相互作用等工程有廣泛的應用。搖板式造波機多用于試驗水池內，是一種由下端關節連接，上端可來回擺動的搖板，用于制作人造波浪的設備。
為了更好地了解搖板造波技術的工作原理，提高搖板式造波機的工作效能，利用OpenFOAM開源平臺，通過自建高性能計算集群仿真平臺，利用搖板造波技術，來模擬真實物理水槽的波浪以及波浪與結構物的耦合運動。
基于數值模擬結果，提出浮式風電塔設計的優化建議。
7、模擬報告與文檔
編寫詳細的模擬報告，記錄模型設置、方法、結果和結論。
整理相關的文檔和腳本，確保模擬過程可重復和可追溯。
通過這些步驟，可以對水面浮體（如浮式風電塔）與波浪的流固耦合動力響應進行詳細的數值模擬，以支持工程設計和決策。
文章內容轉自：“云數仿真”公眾號
馬剛等[10]對某半潛式浮式風力機開展氣動-水動-伺服-彈性耦合數值模擬，預報不同向變極端相干陣風（ECD）工況與浪流耦合環境下系統的氣動和水動響應，發現在9s左右所研究浮式風力機的系泊張力最大，可能造成系泊線的斷裂，這是影響系泊安全的關鍵參數。
針對系泊失效下漂浮式風力機浮動特性及動態響應方面，亦有學者開展了相關研究。
