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新能源
基于人工蜂群算法的海上风机TMD振动控制研究
海上风机(OWT)因其高度大、横截面小,在风、浪联合作用下极易产生振动和变形.目前工业建筑领域常用的被动控制方法,如调谐质量阻尼器(TMD)、多重调谐质量阻尼器(MTMD)、调谐液体柱型阻尼器(TLCD)等被广泛应用于控制海上风机在极端和疲劳工况下的结构反应.针对5 MW导管架式海上风机结构开展被动控制研究,建立了随机激励作用下海上风机一阶弯曲自由度和TMD水平运动自由度的两自由度简化数值仿真模型,以塔筒顶部位移标准差为优化目标,利用人工蜂群(ABC)算法对TMD的刚度及阻尼参数进行优化.在FAST中建立了空气动力-水动力-结构动力-控制系统整体耦合仿真模型并进行动力分析,对优化后的单频TMD在正常和停机工况下的适用性及其减振机理进行研究.结果表明:基于两自由度简化模型并以人工蜂群算法优化后的TMD可有效降低塔筒顶部位移标准差;在停机工况下,塔筒顶部位移的主控频率为海上风机基频,所提出的TMD简化优化设计模型是合理的,可用于开展对导管架式海上风机一阶模态的TMD参数优化设计;在正常工况下,塔筒顶部位移的主控频率为风频,在此工况下海上风机响应的控制需要考虑风、浪随机激励的影响.
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大连理工大学学报
2022年04期
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