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半潜式风机平台耦合动力学建模与验证

摘要

随着全球能源需求的增长和环境保护意识的增强，海上风力发电成为可再生能源开发的重要方向。半潜式风机平台作为浮式海上风电系统的关键支撑结构，其耦合动力学行为直接影响系统的稳定性、安全性和经济性。本研究针对半潜式风机平台，构建了涵盖流体动力学、结构动力学及风机运行特性的综合动力学模型，深入探讨了平台-风机-系泊系统的多体耦合机制。通过理论分析与数值仿真，验证了模型在不同海况条件下对平台运动响应和系泊系统张力的预测精度。研究采用模块化建模策略，将复杂系统分解为独立模块，通过统一的接口约束实现模块间动态耦合，显著降低了建模复杂度。数值仿真中引入势流理论快速求解算