海上浮式风力机二自由度动力学建模及风波耦合激励特性分析

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针对海上浮式风力机,建立包括风轮旋转和浮式平台纵荡的二自由度动力学模型。基于该模型,推导风轮推力和输出功率计算式,分析风、波耦合激励特性。以5MW DeepCwind半潜式浮式风力机为算例,计算当风向和波向一致时,在多种风、波联合激励下,风轮推力、输出功率及浮式平台纵荡位移、速度及加速度的响应谱,进行频响特性及风、波频耦合特性分析。结果表明,风力机性能指标响应谱中明显包含风频和波频成分;平台纵荡运动指标响应谱中只明显包含波频成分,风频对其影响不大。
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