海上风电机组吊装缓冲器设计研究

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近年来,海上风力发电是我国为了解决能源危机而采取的重要方法。在海上风电机组吊装的过程中,由于风机自身重量大、海风和波浪等因素的影响,风机会对安装平台造成很大撞击,使得安装过程异常困难。这就需要一套缓冲设备,其中最重要的就是缓冲系统的设计。本文主要依据机械动力学和流体力学等学科知识,借鉴国内外相关工程经验来建立一套缓冲器。利用软件对建立的缓冲器系统进行分析和计算,并且通过参数调整,进行对比优化,选择可靠地参数,给缓冲系统的设计提供了有力的保证,大大的缩短了工程设计和开发的时间,本篇文章主要研究内容是:(1)以SL3000-90型风电机的缓冲器为对象,对其进行数据分析和计算,得到风机的运动方程。(2)针对研究对象,设计一套合理的缓冲器系统,并阐述其工作原理和结构。(3)建立了缓冲器的数学模型,并使用MATLAB进行分析,得到了仿真过程的加速度曲线,通过不同数据生成的曲线,对比分析得到最优参数。(4)通过MSC.ADAMS软件建立了风电机组吊装机械系统模型,并和AMESim液压设计软件建立的缓冲器液压系统进行连接,通过输入波浪运动的参数,完成整个风机吊装模型的联合动力学仿真分析。(5)确定影响风机安装的平稳性、操作安全性主要因素和相对次要因素,以风电机组的动力学性能为指标,风机加速度为优化的目标,通过进行参数的不同组合,来确定系统的最优参数。本文主要研究了海上风电机组吊装的缓冲器系统,通过MATALB仿真所设计缓冲器的动态性能,并且搭建ADAMS和AMESim的联合仿真模型进行联合仿真,进一步验证所设计的缓冲器系统,并通过调整不同参数来对比选取使得缓冲器系统最佳的工作性能的参数,为风电机组安装的结构和系统优化设计奠定了良好的理论基础,具有广泛的应用前景。
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