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基于TMD控制的風力機結構抗震研究
關鍵詞：風力機 地震 tmd 動力響應 穩(wěn)定性
摘要：湍流風與地震是導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構的動力學響應特性及抗震控制,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諧質量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),對地震作用下風力機塔架進行結構控制。結果表明:地震載荷極大加劇了塔架側向振動,激振頻率為塔架一階側向固有頻率;TMD控制時塔架和機艙動力響應明顯減小,其中塔頂側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幅值大幅降低,高達90%;塔頂側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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