[發明專利]海上固定式風機基礎的強度校核方法、系統和電子設備

有效

• 申請號: 202010230248.2
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111339709B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 宋磊建;許移慶;王寧;李輝
• 申請（專利權）人: 上海電氣風電集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/02
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

1.一種海上固定式風機基礎的強度校核方法，其特征在于，包括：

獲取整機的環境數據，生成若干個設計工況；

根據建模命令，創建包括風機、塔架和基礎一體化設置的整機模型，得到所述基礎的有限元文件；

根據所述有限元文件和若干個設計工況進行計算，得到每個所述設計工況下的所述基礎的超單元文件；每個所述設計工況對應一個所述基礎的超單元文件；

建立包括所述風機和所述塔架的半機模型，結合所述半機模型、所有所述超單元文件以及所述若干個設計工況進行整機載荷仿真，得到所述塔架與所述基礎的交界面處的若干個載荷文件；根據每一所述載荷文件及其相對應的所述設計工況，進行所述基礎的強度分析；

所述方法還包括：獲取用于進行整機建模的關鍵信息，并根據所述關鍵信息生成所述建模命令；其中，所述關鍵信息包括風電場址水深數據、風電機組數據、塔架數據、基礎數據、土壤數據、海生物數據和水動力系數數據；所述環境數據包括風電場的風載荷、波浪載荷和洋流載荷的載荷數據。

2.如權利要求1所述的海上固定式風機基礎的強度校核方法，其特征在于，所述基礎的超單元文件的個數與所述設計工況的個數相同。

3.如權利要求2所述的海上固定式風機基礎的強度校核方法，其特征在于，所述載荷文件的個數與所述設計工況的個數相同。

4.如權利要求1～3中任意一項所述的海上固定式風機基礎的強度校核方法，其特征在于，所述強度分析包括：所述基礎的極限強度分析和疲勞分析。

5.一種海上固定式風機基礎的強度校核系統，其特征在于，包括：

數據預處理模塊，用于獲取整機的環境數據，生成若干個設計工況；

基礎超單元模塊，用于根據建模命令，創建包括風機、塔架和基礎一體化設置的整機模型，得到所述基礎的有限元文件；以及根據所述有限元文件和所述若干個設計工況進行計算，得到每個所述設計工況下的所述基礎的超單元文件；每個所述設計工況對應一個所述基礎的超單元文件；

一體化載荷計算模塊，用于建立包括所述風機和所述塔架的半機模型，結合所述半機模型、所有所述超單元文件以及所述設計工況進行整機載荷仿真，得到所述塔架與所述基礎的交界面處的若干個載荷文件；

基礎強度校核模塊，用于根據每一所述載荷文件及其相對應的所述設計工況進行所述基礎的強度分析；

所述數據預處理模塊還用于獲取用于進行整機建模的關鍵信息；并根據所述關鍵信息生成所述建模命令；其中，所述關鍵信息包括風電場址水深數據、風電機組數據、塔架數據、基礎數據、土壤數據、海生物數據和水動力系數數據；所述環境數據包括風電場的風載荷、波浪載荷和洋流載荷的載荷數據。

6.如權利要求5所述的海上固定式風機基礎的強度校核系統，其特征在于，所述強度分析包括：所述基礎的極限強度分析和疲勞分析。

7.一種海上固定式風機基礎的載荷計算方法，其特征在于，包括：

獲取整機的環境數據，生成若干個設計工況；所述環境數據包括風電場的風載荷、波浪載荷和洋流載荷的載荷數據；

根據建模命令，創建包括風機、塔架和基礎一體化設置的整機模型，得到所述基礎的有限元文件；獲取用于進行整機建模的關鍵信息；并根據所述關鍵信息生成所述建模命令；其中，所述關鍵信息包括風電場址水深數據、風電機組數據、塔架數據、基礎數據、土壤數據、海生物數據和水動力系數數據；

根據所述有限元文件和所述若干個設計工況進行計算，得到每個所述設計工況下的所述基礎的超單元文件；每個所述設計工況對應一個所述基礎的超單元文件；

建立包括所述風機和所述塔架的半機模型，結合所述半機模型、所有所述超單元文件以及與所述若干個設計工況進行整機載荷仿真，得到所述塔架與所述基礎的交界面處的若干個載荷文件；

根據每一所述載荷文件及其相對應的所述設計工況，進行所述基礎的強度分析。