海洋风电支撑结构的随机性动力优化设计

【摘要】：研究了海上风电三脚架支撑结构的随机性优化分析。与陆上风电相比,海上风电支撑结构成本较大,而支撑结构受到复杂载荷作用,且其海上维修、安装费用较大,在设计中必须要考虑支撑结构在海洋环境下的安全可靠性。因此采用了随机性动力优化设计的方法一方面降低了成本,另一方面充分考虑了海上风电工作过程中由于随机性因素引起的安全性问题。首先考虑了风、浪、流及地震载荷作用,对海上风电支撑结构进行了整体动力分析,确定结构随机性优化的响应约束条件。然后通过实验设计的方法简化设计变量,通过代理模型的方法构造变量与响应之间的数学模型。最后在代理模型基础上采用全局优化算法对海上风电支撑结构进行随机性优化。优化后的三脚架支撑结构在满足强度与刚度设计要求下即节省了一定的成本又提高了结构的可靠性。研究算例表明,所提出的海上风电支撑结构的随机性动力优化分析研究具有可行性。 【作者单位】： 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
【关键词】： 随机性动力优化 海上风电 三脚架支撑结构 地震波 实验设计 代理模型
【基金】：国家自然科学重点基金资助项目(50739004) 国家自然科学基金资助项目(51009093)
【分类号】：TM614
【正文快照】： 海洋风电由于具有资源丰富、风速高且稳定,不占地,环保等优点日益得到国家及企业关注,发展迅猛。研究表明,对于陆地而言,海上的风速提高20%,发电量就增加70%,故积极合理开发海上风电意义重大[1-2]。与陆上风电相比,海上风电问题在于其支撑结构制造、运输、安装费用较高,并且

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