海上風機
關注創(chuàng)建者：FANG Q.H. 創(chuàng)建時間：2016-12-17
海上風機的視頻教程
SACS 在海上風機基礎結構設計中的應用
最專業(yè)的的海上風機基礎設計軟件，40多年來一直致力于為各種海洋工程結構（包括海上石油平臺、海上風機基礎結構以及各種浮式平臺上部組塊）提供設計和分析功能。
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abaqus-002連接器connector模擬大型單樁海上風機py法P-Y法土彈簧樁土相互作用(2025-09-11)
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追風逐電| Simpack在風電行業(yè)的聯合仿真應用
追風逐電| Simpack在風電行業(yè)的聯合仿真應用（免費）【已結束】 直播時間：2023-05-30 14:00 課程背景： 隨著陸地風機發(fā)展日趨飽和，海上風機成為未來風力發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重點領域。海上風機，尤其是深海浮式風機，持續(xù)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。
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海上風機的實例教程
近日，明陽智能MySE7.25MW半直驅海上風機在廣東省揭陽市成功吊裝。此次工程將中國已吊裝海上風機最大容量刷新至7.25兆瓦，也是全球單機容量最大的抗臺風型海上風機。
MySE7.25-158/18X海上風機是明陽智能自主掌握核心科技的產品，繼承了明陽智能半直驅海上產品平臺的高發(fā)電量、高可靠性基因，并進一步升級迭代，是為粵東等高風速、有臺風風險區(qū)域深度定制的新一代海上風機產品。
高發(fā)電量，高可靠性
這款機型采用半直驅傳動技術路線，采用系統(tǒng)設計思維進行全局優(yōu)化設計，超級緊湊的傳動鏈設計使機組更加輕巧，載荷傳遞路徑更短，不僅縮小了機艙的體積，減輕機艙的重量，能量轉化效率也得到提高。
齒輪箱采用柔性銷軸技術，使得多個齒輪之間的載荷分布更加均勻，均載系數達到1.05，降低了單個齒輪的負載，相比傳統(tǒng)技術路線可靠性大大提高。
此外，明陽智能是業(yè)內唯一一家對齒輪箱、主軸軸承和發(fā)電機軸承等采用強制油潤滑方式的廠商，可以實現不間斷油液過濾潤滑，齒輪油顆粒尺寸5μm，潔凈度標準堪比航空發(fā)動機的指標。
智能一體化設計及新一代控制技術
MySE7.25-158/18X海上風機基于GA算法，整體耦合考慮風機的控制、疲勞設計、塔架設計和基礎設計，以及與外界環(huán)境的相互影響和耦合作用，依托MYPlatFormTM 整機一體化優(yōu)化設計平臺，保證良好的海上機組全局最優(yōu)設計，使各系統(tǒng)安全余量協(xié)調統(tǒng)一，可降低至少10%的度電成本。
MySE7.25-158/18X海上風機采用目前世界最先進的第四代模型控制策略（MBC）降低機組運行載荷，實現根據風速、湍流、風切變、溫度、氣壓等外部條件的變化進行自尋優(yōu)控制，保持風機時刻運行在最佳效率點。據測算，第四代模型控制策略（MBC）可有效提升風機發(fā)電量5%～10%，降低整機載荷10%以上。
展開 <p><span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">單樁基礎</span>海上風機浪流荷載計算程序-Matlab-P-M譜</p>
<p>基于python的海上風機分層地基單樁基礎參數化建模程序，可交互式完成任意尺寸單樁基礎、復雜分層地基的從建模到提交作業(yè)全流程，如下：</p><p>1.單樁尺寸與地基層數</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png" style="text-align: center">
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展開 力矩(左)和力(右)隨時間的變化：
不同滲透率下受力隨波浪周期的變化：
不同波浪波長下水下中心部分截面的壓強分布：
波長12m
波長85m
漂浮式基礎風機
漂浮式風機，顧名思義即沒有固定的基座直接漂浮在海上，可能受到風，海浪或洋流影響而移動。漂浮式風機的關鍵部分是三根鋼錨索，長度在400~1000m不等，以及一根海底電纜用作電力輸出。不斷變化的拉力和深海工作環(huán)境導致錨索經常出現磨損。因此本研究運用Code_Aster對三根鋼錨索的受力情況進行數值模擬。
參考實驗選取了DeepCWind集團的基準實驗，即1/50尺寸5MW風機在海上的運動和受力研究，實驗模型如下圖所示:
數值建模部分只考慮了漂浮臺部分，漂浮于200m水深的海面；鋼錨索線密度約為125kg/m，可受最大拉力約為100t。數值模型如下圖所示，其中海浪所帶來的動態(tài)載荷可用Python語句輸入。
漂浮式風機 - 模擬結果
由下圖可知，Code_Aster的模擬結果與實驗數據符合程度很好，證明Code_Aster可以很好地模擬海上風機在動態(tài)載荷下的受力情況。
此外，本研究只考慮的漂浮式風機的漂浮臺部分，暫未考慮水上的風機和葉片部分，在以后的研究中可以進一步優(yōu)化該模型。
結語
通過對兩種海上風機的數值建模和模擬，可以證明Code_Aster能在海上風電項目中對風機在動態(tài)載荷(海浪，海底泥沙的作用)下的受力情況進行精細的模擬，且模擬結果有助于優(yōu)化風機設計，進而提高風機使用壽命。
展開 Samcef wind turbine（SWT）在風力發(fā)電機組設計方面有著巨大優(yōu)勢，分享幾篇基于SWT的風機設計碩士論文。
（1）
基于TLP原理的海上風機
對基于TLP原理的海上風機浮式基礎進行了概念設計。通過對不同平臺型式的特點分析，選定了TLP平臺基礎型式；初步確定了浮式基礎的主尺度。對海上張力腿浮式風機整體結構進行了動力響應研究。對基于TLP原理的海上風機浮式基礎進行了水動力性能研究及結構設計，進行了波浪載荷預報。此外，還進行了總體強度分析。設計了海上張力腿浮式風機縮尺比試驗模型，進行了試驗方案設計。
（2）
隨機風速下風電齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性分析
基于samcef windturbine的虛擬樣機技術和有限元分析方法，對齒輪系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析，在驗證仿真模型正確的基礎上，得到系統(tǒng)的輪齒間動態(tài)嚙合力和動態(tài)軸承力。對結果分析表明，軸承力受外載荷影響的作用明顯，隨載荷的變化具有相同的變化趨勢，兩級行星輪系所受力矩大于平行軸傳動，在系統(tǒng)運行時更容易發(fā)生失效現象。
在滿足系統(tǒng)正常運轉及疲勞強度的條件下，根據系統(tǒng)可靠性定義，設計齒輪系統(tǒng)的可靠模型，以基本設計參數為變量，對風力發(fā)電機齒輪系統(tǒng)的兩級行星輪系做優(yōu)化設計。
（3）
風機關鍵部件的多體動力學分析
文章首先依據3MW風力發(fā)電機組相關參數，對風力發(fā)電機組的不同部件采用不同的建模方式，在實體模型的基礎上進行風機關鍵部分的超單元建模，超單元法在風力發(fā)電機組中的應用大大縮減了模型的自由度，對機艙底盤和輪轂主軸的超單元模型與有限元的模型模態(tài)的進行對比。
搭建整機模型，根據IEC標準進行了風模型創(chuàng)建，工況設計，載荷計算及后處理。在瞬態(tài)分析中做了三方面研究：控制器性能檢測研究，風速對載荷的影響研究及自動譜分析。
百度鏈接：http://pan.baidu.com/s/1sjkiyux
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單樁基礎式海上風機波流荷載計算程序11個月前
<p><span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">單樁基礎</span>海上風機浪流荷載計算程序-Matlab-P-M譜</p>
風電新能源作為我國新能源建設的重要形式之一，根據風力發(fā)電機部署位置的不同，大致可分為陸上風機與海上風機。其中，陸上風機一般采用鋼筋混凝土基礎結合預應力錨栓作為塔筒-基礎間連接件的方式以滿足整體結構承載安全要求，本內容包含該風機基礎在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構等的內容。
<p>IEA 15MW葉片結構包含三部分，分別葉片外殼與兩根剪切腹板；壓縮包里包含一個IGES文件和hypermesh模型，以及葉片的官方說明書。</p>
<p>基于python的海上風機分層地基單樁基礎參數化建模程序，可交互式完成任意尺寸單樁基礎、復雜分層地基的從建模到提交作業(yè)全流程，如下：</p><p>1.單樁尺寸與地基層數</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com
05
結論
本文結合半潛式平臺與單柱式平臺的型式特點，對面向深遠海的新型海上風機浮式平臺進行研究
</p><p>以某海上風機項目為背景，為節(jié)約計算資源，建立了1/8模型。</p><p>附件包含CAE模型、應變軟化與應變率效應子程序，以及包含CEL法的建模、材料屬性設置、接觸關系設置等的資料以及一個演示視頻。
Moving Reference Frames (MRF)
Rigid Body Motion (RBM)
Overset Mesh (OM)
若對這三種方法的特點、適用范圍和優(yōu)缺點進行過對比可知：
所有的旋轉機械——螺旋槳、渦輪機械、水泵、攪拌機、海上風機等等
Simpack案例介紹
點擊鏈接即可報名??： https://www.yqgqt.org.cn/live/11087
隨著陸地風機發(fā)展日趨飽和，海上風機成為未來風力發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重點領域。
仿真分析工作的革命性效率提高：1）Ansys軟件前處理人機交互界面并不太友好和高效率，可以通過Patran建立復雜的結構模型，然后通過本軟件直接導入Ansys軟件進行計算；2）先通過Sesam軟件的Genie模塊，可以非常便捷地一鍵實現梁單元的朝向和偏移，建模效率特別高，然后通過本軟件直接導入Patran/Ansys/Abaqus軟件，能夠使得建模效率提高至少2-3倍；3）在Ansys中通過命令流可以極其迅速地自動建立海上風機的模型
模型背景
海上吊機在海洋工程中應用廣泛(見下圖)，例如吊裝海上風機。其中，吊機材料主要為鋼材，本案例研究其在起吊重物時的力學行為。
海上吊機
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。吊機底座為10m×20m長方形板，吊機高約35m,吊臂長約24m。
