摘要
本发明涉及一种海上风电结构安全一体化数值仿真方法及系统,属于风电安全诊断领域。其包括以下步骤:基于风、浪、流环境参数构建多物理场耦合模型,生成结构各部位动态载荷时程;利用有限元法,结合荷载合力计算风机叶片与塔架的动力响应及应力分布;将结构载荷与动态响应输入土体‑桩体动力学模型,量化基础承载力及海床土体变形特性;采用松紧耦合自适应算法实现风‑浪‑流‑结构‑土体全耦合仿真:通过流固耦合计算气动弹性响应,通过桩‑土耦合模拟基础‑海床相互作用,同步输出结构应变、桩基应力及土体应力数据;最终依据多物理场耦合数据综合评价结构安全性与长期服役性能。本发明通过全耦合仿真,能够提高对风电机组安全性的预测能力。
技术关键词
海上风电结构
数值仿真方法
海床土体
结构动态响应
有限元分析方法
风机叶片
风机基础
风机主体
耦合计算方法
塔架
湍流模型
海浪
切换算法
载荷
应力
风机桩基础
受力
风场
粗糙壁面