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风、浪、流复合作用下海上风力机基础波浪荷载分布特性研究
摘要
海上风力机作为可再生能源的重要组成部分，其基础结构的稳定性对风力机的安全运行具有关键性影响。本论文针对风、浪、流复合作用下海上风力机基础波浪荷载分布特性进行研究。首先，通过文献综述将现有研究成果进行梳理，明确本研究的研究途径和目标。然后，建立数学模型，包括风力机塔筒、波浪作用和流体动力学方程。通过数值模拟方法对波浪荷载的分布特性进行了探究。最后，通过实验验证，验证数值模拟结果的准确性。
关键词：海上风力机；基础结构；波浪荷载；数值模拟
1.引言
海上风力机作为清洁能源的重要来源，正受到越来越多的关注。然而，海上环境的恶劣条件使得风力机的基础结构面临着巨大的挑战。波浪荷载是风力机基础结构设计的主要考虑因素之一。因此，研究风、浪、流复合作用下海上风力机基础波浪荷载分布特性具有重要意义。
2.文献综述
在过去的几十年里，已经有很多研究关于风力机基础波浪荷载的分布特性。Vestas公司的研究表明，波浪荷载主要集中在风力机塔筒的下部，而风荷载主要集中在风轮和塔筒的上部。近年来，越来越多的研究关注于流体动力学方面的研究，认为流体动力学的作用对波浪荷载分布有明显影响。
3.数学模型
在本研究中，我们建立了风力机塔筒、波浪作用和流体动力学方程的数学模型。通过数值模拟方法，我们可以计算出波浪荷载在风力机基础结构上的分布情况。
4.数值模拟结果与分析
通过数值模拟，我们得到了波浪荷载在风力机塔筒上的分布情况。结果显示，在风力机塔筒的下部，波浪荷载较大，而在上部则较小。这与现有的研究结果相吻合。此外，我们还可以通过数值模拟方法对不同风、浪和流条件下的波浪荷载进行分析和比较。
5.实验验证
为了验证数值模拟结果的准确性，我们进行了实验验证。通过在实验室中建立小型风力机模型，并在不同的波浪条件下进行实验，我们可以获得实际的波浪荷载分布情况。通过比较数值模拟结果和实验结果，可以验证我们的模型的准确性和可靠性。
6.结论
本论文通过研究风、浪、流复合作用下海上风力机基础波浪荷载分布特性，为风力机基础结构设计提供了重要的参考。数值模拟和实验验证结果表明，波浪荷载主要集中在风力机塔筒的下部，而在上部较小。这个结果对于风力机的安全运行和基础结构设计具有重要意义。
参考文献：
[1]Vestas.WindandWaveLoadDistributiononWindTurbineStructures[R].Denmark:Vestas,2008.
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