一种基于OpenFAST-OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法

    公开(公告)号:CN118423237A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410547852.6

    申请日:2024-05-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于OpenFAST‑OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法。该方法步骤为:(1)OpenFOAM将前一时刻风机浮体的六自由度位移,速度,加速度传递给OpenFAST;(2)OpenFAST接收风机浮体的运动数据,进行时间推进,计算风机上部结构所受气动载荷,进而得到塔基荷载,并求解多体结构运动学方程得到风机上部结构的运动响应;(3)OpenFAST将塔基荷载传递并作用于风机浮体对应的位置处,进行当前时间步水动力荷载、系泊载荷计算并更新浮体运动。该方法实现了开源风机一体化分析代码OpenFAST与计算流体力学代码OpenFOAM之间的耦合计算,实现了漂浮式风机浮体运动数据与塔基荷载之间的数据交互,极大地减小了CFD全尺度浮式风机一体化分析的运行时间,并且考虑了风机正常发电工况的控制与柔性结构变形。

    一种考虑聚焦波浪的浮体-系泊耦合计算方法

    公开(公告)号:CN118428267A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410547880.8

    申请日:2024-05-06

    Abstract: 本发明公开了一种考虑聚焦波浪的浮体‑系泊耦合计算方法,应用于预测复杂海况下浮体结构动力响应与系泊系统张力计算。该方法首先在OpenFOAM的刚体约束函数rigidBodyRestraint中构建基于集中质量法的系泊约束方法,并通过动态链接库的形式单独编译调用;然后基于OpenFOAM的重叠网格两相流求解器overInterDyMFoam与第三方波浪库waves2foam,并耦合所述基于集中质量法的系泊约束方法,更新聚焦波的波浪边界条件,构建了适用于极端海况的漂浮式风机浮体‑系泊耦合计算方法。本发明方法可实现聚焦波海况下浮体六自由度运动响应计算与系泊张力计算,解决了极端海况下浮体大幅度位移预测及张力计算的问题。

    一种基于CNN模型的海洋管缆变形与载荷预报方法

    公开(公告)号:CN116127866B

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202310003467.0

    申请日:2023-01-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于CNN模型的海洋管缆变形与载荷预报方法。所述的预报方法通过声学多普勒流速剖面仪(ADCP)、光纤光栅传感器、位移计测量采集海洋管缆入流方向的垂向断面流场以及管缆的局部位移、局部应变数据;通过开源软件OpenFOAM建立计算流体力学模型,将声学多普勒流速剖面仪采集得到的垂向断面流场作为输入,得到管缆在不同形态下的三维流场信息;进一步将三维流场信息、管缆形态与实测得到的局部应变数据组成三维信息矩阵;建立卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)模型,将三维信息矩阵作为输入数据,对卷积神经网络模型进行训练,对比实测的管缆局部位移、应变数据,寻找最优模型,最终实现管缆变形以及局部应力的预测。

    一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置

    公开(公告)号:CN114636542B

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202210266172.8

    申请日:2022-03-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置,所述装置包括实验水槽、设于实验水槽底部的斜坡模型、设于实验水槽上的导轨、设于实验水槽导轨上的连接结构、以及设于连接结构上的导管架平台模型;所述的导管架平台模型可沿导轨滑动,以实现在不移动斜坡模型的情况下,研究导管架模型与波浪破碎点相对位置对砰击荷载的影响。本发明装置只需改变底部斜坡模型的角度与长度,就能够研究不同破碎程度波浪对导管架平台的砰击作用;所述实验装置能够测量破碎波砰击压强沿导管架模型主腿、平台甲板及桁架支撑结构的分布规律,只需在预先留好的螺纹孔上安装压强传感器即可。

    一种基于CNN模型的海洋管缆变形与载荷预报方法

    公开(公告)号:CN116127866A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310003467.0

    申请日:2023-01-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于CNN模型的海洋管缆变形与载荷预报方法。所述的预报方法通过声学多普勒流速剖面仪(ADCP)、光纤光栅传感器、位移计测量采集海洋管缆入流方向的垂向断面流场以及管缆的局部位移、局部应变数据;通过开源软件OpenFOAM建立计算流体力学模型,将声学多普勒流速剖面仪采集得到的垂向断面流场作为输入,得到管缆在不同形态下的三维流场信息;进一步将三维流场信息、管缆形态与实测得到的局部应变数据组成三维信息矩阵;建立卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)模型,将三维信息矩阵作为输入数据,对卷积神经网络模型进行训练,对比实测的管缆局部位移、应变数据,寻找最优模型,最终实现管缆变形以及局部应力的预测。

    一种基于LSTM模型的海洋结构物波浪载荷预报方法

    公开(公告)号:CN115392151A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210962378.4

    申请日:2022-08-11

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于LSTM模型的海洋结构物波浪载荷预报方法。所述的预报方法基于海洋结构物原型及环境要素,通过相似理论进行缩尺,首先开展港池物理模型试验,根据风、浪、流输入条件测得结构物所受荷载、波浪爬升高度以及压强沿结构物表面的分布特性以及结构响应数据;进一步通过相似比例将试验中测得的数据转化为原型训练数据,建立海洋结构物载荷预报模型,通过原型训练数据对荷载预报模型进行训练,寻找最优预报模型;基于训练完毕的载荷预报模型,根据实际工程中较易测得的波浪爬升高度以及结构响应,对预报模型进行修正,得到适用于实际工程的载荷预报模型,最后可利用训练好的模型预测风、浪、流环境条件下的结构物载荷。

    一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置

    公开(公告)号:CN114636542A

    公开(公告)日:2022-06-17

    申请号:CN202210266172.8

    申请日:2022-03-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种研究破碎波浪对导管架平台的砰击荷载及压强分布的实验装置,所述装置包括实验水槽、设于实验水槽底部的斜坡模型、设于实验水槽上的导轨、设于实验水槽导轨上的连接结构、以及设于连接结构上的导管架平台模型;所述的导管架平台模型可沿导轨滑动,以实现在不移动斜坡模型的情况下,研究导管架模型与波浪破碎点相对位置对砰击荷载的影响。本发明装置只需改变底部斜坡模型的角度与长度,就能够研究不同破碎程度波浪对导管架平台的砰击作用;所述实验装置能够测量破碎波砰击压强沿导管架模型主腿、平台甲板及桁架支撑结构的分布规律,只需在预先留好的螺纹孔上安装压强传感器即可。

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