多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析

赵烽宇; 孙宏月; 丁伟业; 艾丛芳

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1768

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析

更新时间：2026-03-06

- 多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析
- 多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析
- 太阳能学报 2026年47卷第2期页码：478-485
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（52171248;52171278）;舟山科技计划（2022C41008）;浙江省大学生科技创新活动计划（24127000107）;浙江省教育厅一般项目（Y202456768）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1768
  中图分类号： P751
- 网络首发：2026-03-05，
  
  纸质出版：2026-03-05
- 稿件说明：
移动端阅览
赵烽宇, 孙宏月, 丁伟业, 等. 多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析[J]. 太阳能学报, 2026,47(2):478-485.

赵烽宇, 孙宏月, 丁伟业, et al. 多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析[J]. 2026, 47(2): 478-485.
赵烽宇, 孙宏月, 丁伟业, 等. 多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析[J]. 太阳能学报, 2026,47(2):478-485. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1768.

赵烽宇, 孙宏月, 丁伟业, et al. 多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析[J]. 2026, 47(2): 478-485. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1768.

摘要

为提高OC4风力机平台在风浪流联合作用下的稳定性和安全性

将多段式系泊与OC4平台原系泊系统相结合

建立不同重块和浮块配置的系泊系统

采用FAST to AQWA（F2A）计算

比较了4种不同系泊系统对OC4风力机平台运动响应的影响

并基于T-N（应力幅值-应力循环次数）曲线对其系泊系统疲劳损伤进行分析。结果表明

相比于原系泊

单重块系泊系统对浮式风力机平台运动响应和低频共振响应有着较好的抑制作用

但会略微增加波频的共振响应;单浮块系泊系统能明显降低系泊张力;多段式系泊展现出良好的抗疲劳性。

Abstract

In recent years

with the widespread application of semi-submersible platforms in offshore engineering

there have been numerous innovations in the mooring systems. Among these

the multi-segmented mooring system has demonstrated good effectiveness in reducing platform dynamic responses. To improve the stability and safety of the OC4 offshore wind turbine under the combined action of wind

waves

and currents

a mooring system combining the multi-segmented mooring with the original OC4 platform mooring system was established

with different configurations of weights and buoys. Using the FAST to AQWA （F2A） to investigate the motion response of the OC4 wind turbine platform with four different mooring systems

and the fatigue damage of the mooring system was analyzed based on - curves. The results show that compared to the original mooring system

the clump weight mooring system has better suppression of the motion response and low-frequency resonance response of the floating wind turbine platform

but it slightly increases the wave-frequency resonance response; The buoy mooring system can significantly reduce mooring tension and the multi-segmented mooring system demonstrates good fatigue resistance. The numerical simulation results of the multi-segmented mooring system provide scientific reference for the development of mooring systems for floating offshore wind turbines.

关键词

Keywords

references

董飞飞, 陈海焱, 张天龙, 等. 深远海域海上风电发展分析与建议[J]. 中国工程咨询, 2024(2): 63-66.

陈嘉豪, 裴爱国, 马兆荣, 等. 海上漂浮式风机关键技术研究进展[J]. 南方能源建设, 2020, 7(1): 8-20.

HALL M, BUCKHAM B, CRAWFORD C.Evaluating the importance of mooring line model fidelity in floating offshore wind turbine simulations[J]. Wind energy, 2014, 17(12): 1835-1853.

YUAN Z M, INCECIK A, JI C Y.Numerical study on a hybrid mooring system with clump weights and buoys[J]. Ocean engineering, 2014, 88: 1-11.

JI C Y, YUAN Z M, CHEN M L.Study on a new mooring system integrating catenary with taut mooring[J]. China ocean engineering, 2011, 25(3): 427-440.

肖元, 傅强, 邓燕飞, 等. 浮式风机系泊系统动力响应特性研究[J]. 中国造船, 2019, 60(4): 53-65.

郑兴, 张天胤, 胡振红, 等. 小水深下浮式风机系泊系统配件特性研究[J]. 船舶力学, 2024, 28(7): 1051-1062.

刘媛媛, 黄心伟, 李宗哲, 等. DTU 10 MW漂浮式风电机组两分叉系泊系统仿真分析[J]. 太阳能学报, 2024, 45(10): 423-430.

李蜀军, 刘青松, 李春, 等. 极端海况下附配重系泊漂浮式风力机响应分析[J]. 太阳能学报, 2022, 43(12): 415-422.

XU S, JI C Y, GUEDES SOARES C.Experimental and numerical investigation a semi-submersible moored by hybrid mooring systems[J]. Ocean engineering, 2018, 163: 641-678.

NEISI A, GHASSEMI H, IRANMANESH M, et al.Effect of the multi-segment mooring system by buoy and clump weights on the dynamic motions of the floating platform[J]. Ocean engineering, 2022, 260: 111990.

DING W Y, LIN G W, SUN H Y, et al.Effects of a multi-segment mooring system using buoy and clump weights on motions of the OC-4 DeepCwind wind turbine system under wind and waves[J]. Ocean engineering, 2024, 296: 117018.

单桂敏. 新型深水系泊系统疲劳破坏分析[D]. 天津: 天津大学, 2010.

乔东生, 欧进萍. 深水悬链复合锚泊线疲劳损伤计算[J]. 船舶力学, 2012, 16(4): 422-432.

曹菡, 强兆新, 苗文举, 等. 半潜式综合支撑平台系泊疲劳分析[J]. 中国海洋平台, 2016, 31(2): 62-67, 74.

邓露, 胡缤纷, 吴松熊, 等. 气动荷载对浮式风机系泊疲劳寿命的影响分析[J]. 上海交通大学学报, 2018, 52(6): 743-749.

刘超. 考虑短期海况的海洋平台疲劳可靠性研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2011.

XUE X T, CHEN N Z, WU Y Y, et al.Mooring system fatigue analysis for a semi-submersible[J]. Ocean engineering, 2018, 156: 550-563.

BARRERA C, BATTISTELLA T, GUANCHE R, et al.Mooring system fatigue analysis of a floating offshore wind turbine[J]. Ocean engineering, 2020, 195: 106670.

梁园华, 韦斯俊, 孙政策, 等. 深水张紧式聚酯缆系泊系统疲劳分析研究[J]. 海洋工程装备与技术, 2018, 5(S1): 226-233.

刘志成, 张建华, 孙科, 等. 四浮筒半潜式海上风机基础水动力性能分析[J]. 海洋工程, 2024, 42(4): 21-34.

刘周. 三种典型半潜式浮式风机基础水动力性能比较分析[D]. 广州: 华南理工大学, 2020.

霍家明. 深水张紧式系泊系统疲劳分析[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2023.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于模块化浮码头的半潜式风力机安装动力响应分析

基于强迫激励模型的水平摆式波能装置获能优化研究

极端海况下附配重系泊漂浮式风力机响应分析

一体化运输安装船系泊状态下运动响应分析

考虑潮汐影响下浅水浮式风电结构动力响应研究