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01 研究背景海上風電場能有效提高能源采集率，推動節能減排，卻需要耗費高額成本去建設和維護。海上風電場樁基不僅需要在高咸度的海水中支撐數十年，還要經受水流的沖擊、泥沙的堆積。而制定合適的樁基維護策略可以有效延長樁基使用壽命，降低維護成本。所以通過模擬海上風電場的海底形態變化，了解海上風電場海岸水動力和形態動力學，為樁基維護策略提供技術支持十分重要。

本文以海上樁的抗水平荷載測驗為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。2. 模型背景該模型為3維模型，為海洋巖土工程中海上樁的抗水平荷載測驗。開口鋼管樁在海洋巖土工程中的應用廣泛，例如海上風機等。該模型模擬開口鋼管樁承臺受水平荷載情況下（例如風荷載），鋼管樁的抗彎性能。鋼管樁材料為鋼材，彈性模量為215GPa,泊松比為0.28。

模型背景海上承臺易受風荷載、浪荷載、洋流荷載和地震荷載等隨機荷載的影響，外荷載頻率有可能與結構的自振頻率相近而引發共振效應，使結構發生較大的變形而產生變形和傾覆等危險，故而研究海上平臺的自振頻率具有較高的工程價值。3. 建模模型如下：模型網格劃分C3D8R單元：材料屬性如下：邊界條件如下：4.

背景：該開口樁外徑1m, 壁厚0.05m, 靜壓貫入軟粘土深度為7.5m，模型在樁貫入所在區域采用精細化網格，總網格數約為100萬，應用耦合歐拉拉格朗日法解決海上開口鋼管樁貫入軟粘土的大變形問題。

過去5年，蘇格蘭海上風電場的平均容量系數為37%。

模擬的工程價值和意義：海洋平臺由其承臺和開口鋼管樁群組成，在海上易受風荷載、浪荷載、洋流荷載和地震荷載等隨機荷載的影響，外荷載頻率有可能與結構的自振頻率相近而引發共振效應，使結構發生較大的變形而產生變形和傾覆等危險，故而研究海上平臺的自振頻率具有較高的工程價值。

大型海上風電機組是大力發展風電、有效利用近海風能資源的核心技術，為提高機組的發電功率，風機尺寸通常較大，要求基礎擁有較強的結構承載能力。大直徑單樁基礎、導管架基礎以及負壓筒基礎因其優異的受力特性成為了海上風電工程常用的基礎形式，它們不僅要滿足豎向承載力的要求，更要在風、波浪以及洋流等循環橫向荷載作用下保持結構穩定。

為了便于對比，在水動力計算結果基礎上加上風阻力后，按海上拖航比較典型的拖航速度1 kn和CCS拖航阻力規范對波高5 m的要求，根據各種公式算法和水動力學算法分別計算出各自的拖航阻力，對比結果如表9所示.

【iSolver案例分享48】海上吊機承壓測試 1. 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。

CFD（計算流體動力學）數值仿真是一種通過計算機模擬流體流動和相互作用的技術，它可以用于預測和分析各種復雜流動現象，包括海上火箭發射過程中的流體動力學問題。CFD可以用于研究海上火箭發射平臺的運動規律。在海上火箭發射過程中，火箭發射平臺會受到海浪、海流、風等多種環境因素的影響，這些因素會對平臺的穩定性和運動特性產生重要影響。

海上風電場防腐工程[M]. BEIJING BOOK CO. INC.,2015.</p><p>[2]&nbsp;Rivas D, Caleyo F, Valor A, et al.

海上鉆井平臺是海上油氣開發的重要手段，鉆井平臺不但管線、閥門、可燃材料、電機設備眾多，而且配有高溫高壓系統設施，其通風結構設計非常復雜，一旦存在老化或腐蝕，極易發生重大氣體泄漏安全事故，其救援難度遠遠高于陸地。因此，海上鉆井平臺的油氣泄漏監測極其重要，具有重要作用和意義。海上鉆井作業環境惡劣,空間狹小,鉆井過程中會產生可燃氣體和有毒氣體,需要及時識別并對氣體進行定位。

全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組并網發電 輪轂中心高度達152米，葉輪掃風面積相當于7個足球場大小，每年發電量超6600萬千瓦時，能滿足3.6萬戶三口之家一年的生活用電。這就是全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組，近日在福建海上風電場并網發電。 這一機組是我國風電裝備制造能力的集中展示。

（編者：2021年中國已超越英國，成為全球海上風電裝機容量最大的國家，參考：我國海上風電裝機容量超過英國躍居全球第一）2019年敦刻爾克風電站的競標結果反映了離岸風能成本的加速下跌：中標的企業可將每兆瓦的電價降至€44。相比之下，陸上風能的電價約為€65，陸上太陽能約為€40-70。

，在考慮海上浮式風力機結構全耦合效應的基礎上，對半潛式平臺、單柱式平臺與本文提出的新型浮式平臺進行了風–浪–流多場動力分析，主要研究結論如下： 1）本文提出了一種海上風力機漂浮式平臺優化設計新方法，該方法基于降低重心與增大慣性矩的思想提高平臺整體穩定性，通過迭代計算優化浮式平臺參數直至達到最優效果。

Abaqus/Aqua可用于海洋工程結構領域，其目的是模擬海上結構，可以解決： 海上石油平臺或船體，能夠完成海洋平臺導管架和立管的分析、J形管的拖曳模擬、底部彎曲計算和漂浮結構的研究； 結構可以承受由穩定流和波效應引起的拖曳力、浮力和流體慣性載荷； 自由水面以上的結構施加風載。