国家高技术研究发展计划(2012AA051702) 作品数:18 被引量:192 H指数:9 相关作者: 练继建 王海军 董霄峰 刘润 于通顺 更多>> 相关机构: 天津大学 中国海洋大学 天津市勘察院 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 国际科技合作与交流专项项目 天津市应用基础与前沿技术研究计划 更多>> 相关领域: 建筑科学 水利工程 动力工程及工程热物理 理学 更多>>
海上风机结构工作模态识别的组合降噪方法 被引量:7 2015年 海上风机结构现场原型观测所获取的振动加速度信号中,往往混有大量的电磁工频、机组转频及环境噪声等成分,这些干扰信号处理不当易导致模态识别失真与产生虚假模态等问题.针对这一问题提出了基于自适应滤波与集成经验模态分解(EEMD)法的组合降噪方法.通过对测试信号采取滤波、分解、降噪及重组等过程可以更有效地降低各种噪声干扰,以完整地保留结构自身的振动信息;再利用随机减量法(RDT)和特征系统实现法(ERA)完成模态信息的初步识别,并结合振型分析等手段剔除虚假模态,实现准确提取海上风机结构工作模态参数的目的.该方法相比传统的降噪方法在噪声统计特征不足情况下具有更好的降噪精度和降噪效率,对基于实测信号获取风机结构工作模态信息有很好的工程应用价值. 董霄峰 练继建 杨敏 王海军关键词:海上风电 模态识别 自适应滤波 振型分析 海上风机复合筒型基础负压沉放调平 被引量:23 2014年 复合筒型基础是一种巨型宽浅式负压沉箱基础,其筒内设置分舱以对托航、沉放、调平等进行控制.渗流与负压是筒型基础重要的研究内容,而目前尚未发现对复合筒型基础的相关研究.针对复合筒型基础,通过数值模型研究了其沉放调平渗流特性,以出口水力梯度为控制条件,建立了均质砂土中临界负压计算公式,并与无分舱板情况进行比较;最后分析了土质分层和渗流'反作用'对渗流场的影响.结果表明:分舱板使筒型基础沉放临界负压降低约10%,调平临界负压随倾角迅速下降;分层土体中相对渗径变长,临界负压增大,不容易发生渗透破坏;渗流使筒内土体疏松,渗透系数变大,造成内侧土体中水力梯度减小,对土体渗透稳定起到保护作用. 练继建 陈飞 杨旭 王海军关键词:渗流场 黏弹性人工边界-地基-基础-塔筒风致响应特性分析 被引量:11 2014年 首先,建立三维黏弹性人工边界和固定边界的地基-基础-风力发电机塔筒相互作用的有限元模型.然后,编制程序模拟了以Davenport谱为目标谱的脉动风场,并对其加以验证.最后,通过实测数据与数值结果的比较,验证了本文所用数值模型的准确性,分析了不同边界条件下风机结构、地基的自振特性,进而对风振反应进行时域计算和频域内的功率谱分析,并考察了不同边界条件下整个结构体系的响应情况.数值与理论分析结果表明:(1)澄清和解释了风振响应谱峰的物理意义;(2)对于顺风向的振动,筒型基础内外地基土的振动情况基本相同;对于竖向振动,相对于筒外土,由于上部结构的压载及筒型基础的"环箍效应"筒内土的振动很小;(3)两种边界条件下塔筒顶端的响应几乎完全一致;采用黏弹性人工边界的地基,地基的振动频率明显减小.此外,还给出了可供工程分析的相关建议. 于通顺 练继建 柳国环 董霄峰关键词:风力发电 风荷载 海上风电场复合桩基础体型优化及承载力特性研究 2014年 基于弹性地基反力法,推导出复合桩基础水平承载力理论计算公式,并以承载力和结构强度满足设计要求为约束条件,根据SQP优化理论对基础进行体型优化。采用三维有限元分析的方法,系统地研究了复合桩基础水平承载力特性,分析了基础桩侧土体抗力的分布形式。研究结果可为复合桩基础的结构设计以及实际运行过程中安全性和稳定性的控制提供了参考依据。 孙凌凯 练继建 王海军关键词:海上风电场 复合桩基础 体型优化 有限元分析 既有风电支撑结构形式总结与分析 风能是目前最具市场前景也是发展最为成熟的一种可再生清洁能源,风电支撑结构作为风能开发的关键技术之一,截止目前已发展120余年,在这期间,国内外学者提出了多种适合风电开发的结构形式。同时伴随着风电功率的增加和深海风电开发,... 练继建 刘红波关键词:塔架结构 文献传递 浅埋圆形基础竖向地基承载力极限分析上限解 被引量:5 2014年 圆形基础是一种应用广泛的基础形式,而目前基础承载力研究主要集中在条形基础上,对圆形基础研究较少.针对现有圆形基础承载力求解方法中存在的问题,构建了多块体离散破坏模式,同时考虑土体自重、黏聚力及边载因素,求得竖向极限承载力的上限解表达式,并编制了最优化计算程序.将计算结果与已有的滑移线解、上限解、Hansen解以及工程实测资料进行广泛比较,证明该处计算浅埋圆形基础承载力的方法是更加准确合理的.然后根据计算结果分析了圆形基础地基滑裂面特性,发现由于同时考虑了土体重度,计算得到的地基滑裂面范围小于经典的对数螺旋滑裂面,滑裂面范围随内摩擦角的增大而增大,随重度增加而减小,随基础埋深的增大而增大. 陈飞 练继建 王海军关键词:承载力 复合加载模式下不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础地基承载力包络线研究 被引量:40 2014年 作为高耸结构物,海上风机受到巨大的水平荷载作用。宽浅式筒型基础是为适应中国近海荷载特点而研发的一种新型海上风机基础形式,经典的地基承载力计算公式无法精确地计算复合加载模式下宽浅式筒型基础地基的极限承载力。通过数值计算研究了不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础在V-H、V-M、H-M和V-H-M加载模式下的地基承载力包络线,并提出了V-H和V-M加载模式下的地基承载力包络线的表达式。研究结果表明V-H和V-M加载模式下宽浅式筒型基础地基承载力包络线具有对称性,而H-M加载模式下呈非对称性,其非对称性随着基础深宽比增大而更加显著;V-H-M加载模式下地基承载力包络线的形状受竖向荷载V的影响,表现为包络线关于M轴的非对称性随着竖向荷载的增大而减弱。可根据海上风机的实际受力状态与该破坏包络线之间的相对关系,评价实际受荷状态下筒型基础的稳定性。 刘润 王磊 王磊 丁红岩 练继建关键词:复合加载 地基极限承载力 海上风电机组多桩承台基础结构设计与参数优化分析 被引量:9 2015年 针对适用于软土海床地基条件的近海风电机组多桩承台基础结构型式,依据相关规范及工程经验,确定多桩承台基础结构尺寸设计原则,分析基础结构设计所应考虑的荷载及荷载组合方式,建立多桩承台基础结构分析模型,对基础结构设计的主要参数进行优化分析,为海上风电基础结构设计提供指导。 李振作 田伟辉 胡永柱关键词:海上风电 荷载 参数优化 基于改进粒子群算法的应变传感器优化布置 被引量:8 2014年 在结构健康监测和损伤识别研究中,为了应用有限的试验设备资源获取尽可能多的有效测试信息,快速有效地解决应变传感器的优化配置问题,提出了一种基于克隆选择和离散粒子群混合算法优化新型适应度函数的应变传感器优化布置方法,并将该方法应用到拉西瓦拱坝上。结果表明,基于改进克隆选择和离散粒子群混合算法具有更强的全局寻优能力,且提出的应变类适应度函数在保证应变模态正交性和模态应变能方面更有优势。该方法能很好地识别拱坝的应变振型,可在各类结构的模态测试和损伤识别研究中进行推广。 李德春 何龙军 陈媛媛 欧阳秋平关键词:应变传感器 拱坝 应变模态 谐波干扰下海上风机结构工作模态识别 被引量:10 2015年 针对海上风力发电机组高转速叶轮对风机结构会造成强烈的周期性激励,而该强谐波作用往往会淹没响应中的结构模态信息,增加识别结构工作模态参数难度问题,以某海上风电试验样机振动响应原型观测信号为研究对象,采用基于改进特征系统实现法(Eigensystem Realization Algorithm,ERA)与概率密度函数法(Probability Density Function,PDF)结合的工作模态识别方法及判定思路,剔除不同工况下转频、倍频谐波成分干扰,实现风机结构多阶工作模态参数有效识别。该方法不仅能有效避免谐波干扰以获取结构的真实工作模态,同时对海上风机结构运行安全性实时在线监测、评估具有较好的工程适用性。 董霄峰 练继建 杨敏 王海军关键词:海上风电 谐波干扰 概率密度函数