单桩基础海上风力机遭遇船舶撞击的动力响应分析

来源：水资源与水工程学报杂志2017年第3期北京时间：

作者：周红杰，李春，丁勤卫，郝文星

单位：1.上海理工大学能源与动力工程学院,2.上海市动力工程多相流动与传热重点实验室

摘要：为研究单桩基础海上风力机遭遇船舶撞击的动力响应特性，建立基于国内某单桩柱式的3MW风力机与船舶碰撞模型，运用显式动力学理论并结合非线性有限元方法，通过LS-DYNA模拟5000t船舶以不同速度撞击风力机过的动力响应过程。结果表明：碰撞持续的时间和最大接触力随着速度的增加而增加；碰撞结束后，船舶回弹动能与初始动能之比随着速度的增加而减少，但结构变形能与初始动能之比随着速度的增加而增加；当船舶速度为2 m/s时，碰撞主要为塑性碰撞，撞深为0.675 m，塔顶风力机最大位移和加速度分别为2.3 m和29 m/s2。

关键词：单桩基础,船舶碰撞,动力响应,海上风力机

基金资助：国家自然科学基金项目（51676131、51176129）