新型海浪发电装置的设计与研究

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由于世界能源危机,世界各个国家开始将研究转向新能源,而海洋能源是世界上最丰富的资源之一,与之相应的利用海洋能源的各种发电装置也不断出现。本文针对国内外海浪发电装置的发展现状,设计出一种新型海浪发电装置,能从多个方向采集波浪能量,提高了发电功率和效率。本文对新型海浪发电装置进行了全面的分析和研究。首先介绍了现有国内外海浪发电装置的发展现状,国内外各种现有的海浪发电装置的结构和工作原理,分析了存在的海浪发电装置结构存在的缺点与不足,在此基础上,提出了一种新型海浪发电装置。针对新型海浪发电装置的功能要求,基于GF集理论,设计出6-UPS型并联机构。利用微幅波理论对四种壳体形状的浮体进行了仿真分析,确定了海浪发电装置最佳浮体形状是圆柱体,并分析了圆柱体状浮体在各种波高和波频率下浮体的摆动响应。然后对新型海浪发电装置进行了运动学分析,并对各铰链的工作空间进行了仿真模拟。研究了海浪发电装置在定参数下的发电功率和效率,分析了海浪发电装置运动精度的模糊可靠性。应用拉格朗日方程,建立了海浪发电装置的动力学方程,并推导了整个装置的动力学方程,利用ADAMS进行动力学建模,对铰链连接点的受力情况进行了仿真。最后基于有限元法,对新型海浪发电装的关键零件和整体海浪发电装置进行了模态分析,得出了各阶模态和振型。
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