一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法技术

技术编号:41290107 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-13 14:41
本发明专利技术提供了一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,包括以下步骤:S1.对结构运动方程进行离散化,得到其状态空间方程,基于Kalman滤波算法,利用已知测量结构响应迭代计算得到状态向量的最优估计,实现未测量结构响应的估计;S2.利用POD方法计算结构控制模态数量和模态加速度;S3.利用Kalman滤波算法实现波浪荷载识别,解决了现有技术中存在的波浪力计算受结构物尺寸与波长比值大小限制的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海上风电结构的动力响应分析,尤其是涉及一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法


技术介绍

1、随着化石能源的逐渐枯竭以及世界人口数量的不断膨胀,陆地上的能源已经越来越不能满足人们日益增长的需求,海上风电由于其清洁,可再生的特点,近年来应用越来越广泛。然而,在实际工程当中,受传感器数量和环境条件的限制,无法测得风电结构全方位的动力响应,这会造成关键部位响应信息的缺失,并且海上风电结构往往会受到波浪荷载作用、机组转子运行旋转及叶轮旋转等多种荷载共同作用,其中,波浪荷载是最主要的荷载,影响海上风力发电结构运行安全最主要的因素是振动,造成结构振动的根源是荷载,外部荷载很可能会造成结构不健康振动及自身损伤,进而造成重大安全事故。目前针对单桩基础海上风机这一类固定式结构的波浪荷载识别主要有两种方法,一种是采用morison方程的计算方法,此方法的基本假定是认为当基础尺寸与波长之比较小时,基础的存在会影响波的运动,故作用在基础上的波浪力,除与基础尺寸有关外,还取决基础轴线处的波质点速度和加速度;另一种是由maccamy和fuchs提出的绕射理论,此理论假定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,所述S1中的所述状态空间方程表示为:

3.根据权利要求1所述的一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,所述S2中控制模态数量的计算方法包括:计算加速度响应的协方差矩阵特征值λi(i=1,2,…,n),前q阶特征值占n阶特征值总和的比例代表了各阶模态对总能量的贡献率,贡献率的计算公式为:

4.根据权利要求1所述的一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,所述S3包括采用模态展开法,将绝对...

【技术特征摘要】

1.一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,所述s1中的所述状态空间方程表示为:

3.根据权利要求1所述的一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,所述s2中控制模态数量的计算方法包括:计算加速度响应的协方差矩阵特征值λi(i=1,2,…,n),前q阶特征值占n阶特征值总和的比例代表了各阶模态对总能量的贡献率,贡献率的计算公式为:

4.根据权利要求1所述的一种单桩式基础海上风机波浪荷载识别方法,其特征在于,所述s3包括采用模态展开法,将绝对坐标系下的结构运动方程映射到模态空间内,结合s1中的结构响应扩展方法,运用离散的kalman滤波理论,利用当前时刻的测量值及上一时刻的估计值不断更新状...

【专利技术属性】
技术研发人员:周胡陆艳艳张磊刘福顺曾茹何正旭宋虹
申请(专利权)人:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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