冰区单桩海上风机结构B-TMD减振控制模拟

作     者：孔德福 李光明 李唯一 陈达 

作者机构：河海大学港口海岸与近海工程学院 中广核新能源控股有限公司 

出 版 物：《河海大学学报(自然科学版)》 (Journal of Hohai University(Natural Sciences))

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：单桩式海上风机基础 风冰流荷载联合作用 振动控制 TMD BTMD 

摘      要：为保障单桩海上风机结构在海冰荷载下长期安全运行，研究单向调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper， TMD）和双向调谐质量阻尼器（Bi-directional Tuned Mass Damper， B-TMD）对风冰流荷载联合作用下单桩海上风机结构双向振动响应的减振效果。本文选取渤海18#冰区，以NREL 5MW海上单桩式风机结构为例，采用ANSYS有限元软件建立风机模型，分析了结构分别安装TMD和B-TMD在风、海冰、海流荷载联合作用下的动力响应特性。结果表明：B-TMD对塔筒能够起到双向控制作用，同时降低了面外和面内风机塔筒的振动响应，对于塔筒的控制效果更好；B-TMD对塔筒顶端面外、面内位移控制效果随着质量比增大而增大，受风冰角影响不大；B-TMD鲁棒性较差，面外和面内的阻尼器参数分配极易影响控制效果，当面外和面内阻尼器参数相同时，B-TMD能够发挥最优的控制效果。