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公开(公告)号：CN117494359A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311465289.X
申请日：2023-11-06
Applicant: 华北电力大学 , 华能如东八仙角海上风力发电有限责任公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
IPC: G06F30/18 , G06F30/20 , G06F113/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及海上风电机组的塔基结构技术领域，具体提供一种基于拓扑优化的海上风电机组的塔基结构的优化设计方法，旨在解决导管架基础和过渡段分开单独设计存在设计周期较长并且无法实现两部分结构的高效利用的问题。为此目的，本发明的优化设计方法基于现有风电机组的塔基结构构建初始设计域，以确定柔顺度最小化为目标，设定初始设计域中导管架基础和过渡段的设计变量以及体积比，列出拓扑优化列式并据此对初始设计域进行拓扑优化得到优化结构，将与风电机组组成的整机的动态性能满足设计要求并且静态性能得到提高的优化结构作为优化后的塔基结构，避免了分开单独设计，降低了设计周期，两部分刚度更加匹配，实现了两部分结构的高效利用。
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公开(公告)号：CN117408077A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311490024.5
申请日：2023-11-09
Applicant: 华北电力大学 , 华能如东八仙角海上风力发电有限责任公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06T17/20 , G06F119/14 , G06F119/02 , G06F113/04 , G06F111/06
Abstract: 本发明涉及海上风电机组的导管架技术领域，具体提供一种考虑失效安全的海上风电机组的导管架的优化设计方法，旨在解决目前设计的海上风电机组的导管架容易因杆件损伤而迅速塌陷的问题。为此目的，本发明的优化设计方法在现有导管架结构的基础上建立初始设计域，并设置失效区域，失效区域以使柔顺度最大值最小为目标，非失效区域以使柔顺度最小化为目标，列出拓扑优化列式，并根据拓扑优化列式对初始设计域进行拓扑优化得到优化结构，分析优化结构形成的整机在失效区域出现失效前后的动态性能以及优化结构的静态性能，在满足条件时将优化结构作为目标导管架，否则重新优化设计。这样设计的导管架在海面附近的部分损伤时依然能保持较好的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119761111A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411813614.1
申请日：2024-12-10
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/23
Abstract: 本申请涉及拓扑优化技术领域，具体提供一种基于二叉树搜索的拓扑优化方法、计算机设备及存储介质。为此，本申请的基于二叉树搜索的拓扑优化方法，包括：S101：建立有限元模型，定义结构的设计域、材料的物理参数、结构的边界条件；S102：对有限元模型进行有限元分析，确定有限元模型中单元的应变能参数；S103：基于单元的应变能参数和密度，确定每个单元的敏度数；S104：基于二叉树搜索算法和单元的敏度数，对单元的敏度数进行修正；S105：基于修正后的单元的敏度数，对有限元模型的设计域进行更新；S106：重复步骤S102至S105，直至更新后的有限元模型，满足预设收敛条件，得到有限元模型的拓扑优化结果。
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公开(公告)号：CN118551607A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410569988.7
申请日：2024-05-09
Applicant: 大唐锅炉压力容器检验中心有限公司 , 中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院 , 大唐三亚未来能源研究所有限公司 , 华北电力大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/04 , G06F113/06
Abstract: 本发明涉及风电机组技术领域，具体提供一种风电机组的塔筒螺栓的疲劳损伤和剩余寿命的评估方法，旨在解决现有风电机组的偏劳强度评估方法不准确的问题。为此目的，本发明风电机组的塔筒螺栓的疲劳损伤评估方法包括以下步骤：获取风电机组在所在风电场所受到的时序风载荷；基于时序风载荷计算风电机组的塔筒螺栓的累计疲劳损伤；其中，时序风载荷为考虑风电机组上游的风电机组的尾流影响的时序风载荷。与等效载荷相比，考虑风电机组上游的风电机组的尾流影响的时序风载荷更加接近风电机组受到的实际风载荷，因此基于该时序风载荷计算出的风电机组的塔筒螺栓的疲劳损伤与塔筒螺栓的实际疲劳损伤更加接近，疲劳损伤评估结果更加准确。
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公开(公告)号：CN220667715U
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202321700995.3
申请日：2023-06-30
Applicant: 华北电力大学 , 华能如东八仙角海上风力发电有限责任公司 , 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
Abstract: 本实用新型涉及海上风电机组的支撑结构技术领域，具体提供一种海上风电机组的支撑结构，旨在解决现有海上风电机组的支撑结构重量庞大而导致制造成本较高、吊装较为困难的问题。为此目的，本实用新型的海上风电机组的支撑结构由一根竖向支撑筒、三根斜支撑筒、三根竖向桩腿和三根水平连接筒组成，三根斜支撑筒、三根竖向桩腿和三根水平连接筒均围绕竖向支撑筒以圆周阵列的方式均布，三根斜支撑筒的上端焊接至竖向支撑筒的同一高度部位，每根斜支撑筒的下端焊接至对应的竖向桩腿的相同高度的部位，相邻两根竖向桩腿分别与一根水平连接筒的两端焊接连接。通过这样的设置，支撑结构的制造成本更低，吊装难度更小，便于安装，并且保证了结构强度。
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公开(公告)号：CN221003012U
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202323032059.2
申请日：2023-11-09
Applicant: 华北电力大学 , 华能如东八仙角海上风力发电有限责任公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
Abstract: 本实用新型涉及海上风电机组的导管架技术领域，具体提供一种考虑失效安全设计的海上风电机组的导管架，旨在解决现有海上风电机组的导管架容易因纵梁损伤而迅速塌陷的问题。为此目的，本实用新型的导管架包括绕其中轴线均布并且轴线与中轴线共面的至少三根纵梁，每相邻两根纵梁在第一高度位置通过一根横杆连接，每相邻两根纵梁在第一高度位置下方的部分和第二高度位置上方的部分通过上下均布的多个交叉杆连接，在第一高度位置和第二高度位置之间的区域每相邻两根纵梁在靠近第一高度位置和第二高度位置的位置分别通过倒V形杆和V形杆连接，倒V形杆的上端与V形杆的下端通过一根纵杆连接，第一高度位置和第二高度位置分别低于和高于海平面4～6m。
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公开(公告)号：CN221322589U
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202322985001.3
申请日：2023-11-06
Applicant: 华北电力大学 , 华能如东八仙角海上风力发电有限责任公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
IPC: F03D13/25
Abstract: 本实用新型涉及海上风电机组的塔基结构技术领域，具体提供一种用于与海上风电机组的塔筒连接的塔基结构，旨在解决OC4NREL 5MW海上风电机组的三腿导管架基础与升级后的海上风电机组的刚度不匹配的问题。为此目的，本实用新型提供了一种优化后的三腿导管架结构，主要对相邻两根纵梁之间的交叉杆的层数与角度、纵梁、交叉杆、横梁、斜梁的壁厚进行优化调整，与优化之前的三腿导管架基础相比，优化后的三腿导管架基础的抗弯性能得到进一步提升，在各种极限工况下最大位移减小，结构形变减小，结构抗倾覆力矩的能力有所提高，与升级后的海上风电机组的刚度相匹配。
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