海洋風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)的隨機(jī)性動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘要】：研究了海上風(fēng)電三腳架支撐結(jié)構(gòu)的隨機(jī)性優(yōu)化分析。與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)成本較大,而支撐結(jié)構(gòu)受到復(fù)雜載荷作用,且其海上維修、安裝費(fèi)用較大,在設(shè)計(jì)中必須要考慮支撐結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境下的安全可靠性。因此采用了隨機(jī)性動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法一方面降低了成本,另一方面充分考慮了海上風(fēng)電工作過程中由于隨機(jī)性因素引起的安全性問題。首先考慮了風(fēng)、浪、流及地震載荷作用,對(duì)海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體動(dòng)力分析,確定結(jié)構(gòu)隨機(jī)性優(yōu)化的響應(yīng)約束條件。然后通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)變量,通過代理模型的方法構(gòu)造變量與響應(yīng)之間的數(shù)學(xué)模型。最后在代理模型基礎(chǔ)上采用全局優(yōu)化算法對(duì)海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行隨機(jī)性優(yōu)化。優(yōu)化后的三腳架支撐結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度與剛度設(shè)計(jì)要求下即節(jié)省了一定的成本又提高了結(jié)構(gòu)的可靠性。研究算例表明,所提出的海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)的隨機(jī)性動(dòng)力優(yōu)化分析研究具有可行性。 【作者單位】： 上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 隨機(jī)性動(dòng)力優(yōu)化 海上風(fēng)電 三腳架支撐結(jié)構(gòu) 地震波 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 代理模型
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(50739004) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51009093)
【分類號(hào)】：TM614
【正文快照】： 海洋風(fēng)電由于具有資源豐富、風(fēng)速高且穩(wěn)定,不占地,環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)日益得到國(guó)家及企業(yè)關(guān)注,發(fā)展迅猛。研究表明,對(duì)于陸地而言,海上的風(fēng)速提高20%,發(fā)電量就增加70%,故積極合理開發(fā)海上風(fēng)電意義重大[1-2]。與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電問題在于其支撐結(jié)構(gòu)制造、運(yùn)輸、安裝費(fèi)用較高,并且

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