【摘 要】
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在经济发展迅速、科技日新月异的社会环境下,单纯的依靠传统的、不可再生的能源发电已经不能满足人们的需求,对于新能源的开发与利用迫在眉睫。海洋能作为一种新能源,不但可再生而且蕴含丰富,所以海洋能的研究开发对于缓解能源短缺、维护社会的可持续发展意义深远。本文综合考虑海浪发电装置的研究现状并结合我国的海域情况,设计键盘式共振结构海浪发电机,本发电装置主要依据共振原理,提高海浪发电机吸收波浪能效率,从而提高
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在经济发展迅速、科技日新月异的社会环境下,单纯的依靠传统的、不可再生的能源发电已经不能满足人们的需求,对于新能源的开发与利用迫在眉睫。海洋能作为一种新能源,不但可再生而且蕴含丰富,所以海洋能的研究开发对于缓解能源短缺、维护社会的可持续发展意义深远。本文综合考虑海浪发电装置的研究现状并结合我国的海域情况,设计键盘式共振结构海浪发电机,本发电装置主要依据共振原理,提高海浪发电机吸收波浪能效率,从而提高海浪发电装置的发电量。首先本文介绍了国外和国内目前在海浪发电领域的发展状况,列举出了各个国家比较成熟的海浪发电装置,并且对海浪发电机的原理进行阐述,进而将各个种类的海浪发电装置进行分析总结,对各个种类的海浪发电机的优点和缺点进行归纳。之后在此基础上提出了一种键盘式共振结构的新式海浪发电机,这种新式海浪发电机能够利用共振结构来提高波浪能到电能的转换。其次利用Solidworks软件进行三维实体建模,对发电装置的整体结构进行设计,设计振动结构来提高吸收波浪能的效率,共振结构能减缓波浪的冲击,提高发电装置的可靠性。在此基础上通过线性微幅波理论与弗汝德-克雷洛夫假定法对常见的形状的浮子进行波浪力进行计算,利用MATLAB软件进行计算分析,绘制波浪力的图像,从而选择合适的浮子形状来提高波浪能的吸收。然后对工作状态的浮子进行受力分析,通过ANSYS Workbench软件对浮子和海底底座进行有限元仿真,绘制变形图和等效应力图,验证浮子和海底底座的工作情况的可靠性。最后对振动系统进行分析计算,求解共振系统的固有频率和主振型,进而通过振型叠加法计算出振动系统的稳态解,同时计算出弹簧刚度系数k以及系统的阻尼系数ζ,利用MATLAB软件对振动系统进行仿真,得到振动系统的运动规律。
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