叶片覆冰对支撑结构抗冰性能的影响分析

作     者：纪杨 于东玮 刘晨阳 蔡沛霖 张大勇 JI Yang;YU Dong-wei;LIU Chen-yang;CAI Pei-lin;ZHANG Da-yong

作者机构：大连理工大学海洋科学与技术学院盘锦124221 大连理工大学运载工程与力学学部大连116024 大连理工大学宁波研究院宁波315000 

基　　金：国家自然科学基金(52071055) 中央高校基本科研业务费资助(DUT22QN237) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第9期

页      码：3511-3518页

摘      要：风能作为一种清洁能源具有较大发展潜力。然而,在寒冷潮湿环境下,风力机叶片容易出现覆冰现象,导致风机支撑结构的整体力学性能发生变化。重点关注风力机叶片覆冰后支撑结构的冰振特性,为优化风电系统设计和提高结构安全性提供参考。首先,采用FENSAP-ICE软件模拟叶片覆冰过程,以明确不同环境条件下风机叶片覆冰特性。其次,采用增加质量和改变质心位置的等效质量分布方法,建立风机叶片覆冰后支撑结构的冰振响应分析方法。通过模拟研究,明确了不同环境条件下风机叶片覆冰的特性,并建立了支撑结构冰振响应分析方法。同时,选取单桩式海上风电基础结构,对不同风机叶片覆冰情况下支撑结构的力学性能进行了详细分析。3种覆冰工况与未覆冰工况下的基频结果表明,1号叶片覆冰时支撑结构一阶频率下降了0.87%,2、3号叶片覆冰时支撑结构一阶频率下降了0.23%,三叶片同时覆冰时支撑结构一阶频率下降了0.48%。

主 题 词：风机叶片 模态分析 冰振响应 数值模拟 

学科分类：07[理学] 070102[070102] 0701[理学-数学类] 

D　O　I：10.12404/j.issn.1671-1815.2304069

馆 藏 号：203127454...