摘要: 台风自身结构的复杂性导致当大型风力机处于台风不同生命周期影响下的振动特征差异巨大，目前针对台风过境全过程风力机结构安全的影响研究仍较少关注台风的多阶段影响。本文在结合宏观台风实测研究成果的基础上，提出了一种针对大型风力机的台风过境全过程风振分析框架。首先，整合已有台风工程模型建立了考虑台风多阶段效应的风速场模拟框架；然后，采用“超级单元”方法建立大型风力机台风停机工况下的刚/柔多体动力学模型，并基于改进叶素动量理论实现台风风速场和台风致荷载之间的数据转换。本文以美国可再生能源实验室设计的5MW风力发电机组为例，系统研究了台风过境大型风力机的风振响应特征，并揭示了台风全过程效应对大型风力机振动特征的作用机理，提出了可考虑台风多阶段效应的风力机振动放大效应评价参数。研究结果表明，本文搭建的台风过境全过程风力机风振分析方法可有效反映大型风力机在台风作用下的全过程振动特征，台风多阶段效应对大型风力机风致振动时/频特征均存在显著影响。台风多阶段效应显著影响响应极值计算中的峰值因子取值，但对反映结构风振动力放大效应的风振系数影响相对较小。