基于TMD控制的風力機結(jié)構(gòu)抗震研究
關(guān)鍵詞：風力機 地震 tmd 動力響應(yīng) 穩(wěn)定性
摘要：湍流風與地震是導(dǎo)致風力機塔架振動最主要的因素。為研究風-震耦合工況下風力機結(jié)構(gòu)的動力學響應(yīng)特性及抗震控制,以NREL 5 MW風力機為研究對象,通過Wolf方法建立土-構(gòu)耦合模型,基于多體動力學仿真開源軟件FAST平臺二次開發(fā)地震載荷計算模塊,通過自編譯程序在塔頂配置調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),對地震作用下風力機塔架進行結(jié)構(gòu)控制。結(jié)果表明:地震載荷極大加劇了塔架側(cè)向振動,激振頻率為塔架一階側(cè)向固有頻率;TMD控制時塔架和機艙動力響應(yīng)明顯減小,其中塔頂側(cè)向位移幅值變化范圍縮小18%,標準差減小了67%,塔架一階固有頻率處響應(yīng)幅值大幅降低,高達90%;塔頂側(cè)向加速度變化幅度降低4%,標準差縮小了61%,塔架一階固有頻率處振動峰值降低了88%。結(jié)果表明,TMD方法可用于地震等極端環(huán)境下風力機的抗震控制,提高風力機運行穩(wěn)定性。
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