TMD於離岸風機結構減震之理論與振動台試驗研究

林錦隆; 盧煉元; 雷凱婷; 劉光晏

doi:10.6849/SE.202012_35(4).0005

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doi:DOI 号

来源数据

P76 - 103

工程学 > 工程学总论
工程学 > 土木与建筑工程

DOI： 10.6849/SE

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TMD於離岸风机结构减震之理論与振动台试验研究

Theoretical and experimental study on vibration mitigation of off-shore wind-turbine using TMD

林锦隆(Ging-Long Lin) ；卢炼元(Lyan-Ywan Lu) ；雷凯婷(Kai-Ting Lei) ；刘光晏(Kuang-Yen Liu)

结构工程； 35 卷 4 期 (2020 / 12 / 01) ， P76 - 103

繁体中文 DOI： 10.6849/SE.202012_35(4).0005

離岸风机；调谐质量阻尼器；套筒结构；振动台试验；减震技术；简化模型； offshore wind turbine ； tuned mass damper ； jacket-type structure ； shaking table test ； supporting structure ； seismic vibration reduction ； simplified model

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摘要 │ 参考文献 (41) │ 国际计量

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Wind energy is clean and sustainable. Taiwan is establishing offshore wind farms using wind turbines in the Taiwan Strait. Since Taiwan is located in an earthquake active zone, in order to ensure the safety and reliability of offshore wind turbines under waves, wind and earthquakes, this study aims to investigate the suitability of using a tuned mass damper (TMD) to reduce the vibration of offshore wind turbine supporting structures. The TMD can be integrated as a part of the wind turbine structure, so it has less influence on the supporting structure of a wind turbine. In this study, based on the specifications of a 5-MW jacket-type offshore wind turbine suggested by the National Renewable Energy Research Center (NREL, USA), a 1/25 scaled-down test model and its corresponding TMD were fabricated and tested by a shaking table. Additionally, for numerical simulation, a simplified theoretical model for a jacket-type offshore wind turbine structure is proposed and its equation of motion was derived in this study. The proposed theoretical model was verified both in time domain and frequency domain using the result of the shaking table test. The experimental seismic responses of the offshore wind turbine model before and after the installation of TMD were compared, and the control performance of the TMD system for vibration mitigation of the wind turbine structure was evaluated in this study.

参考文献 ( 41 ) 〈TOP〉

Adhikaria, S,Bhattacharyab, S(2012).Dynamic analysis of wind turbine towers on flexible foundations.Shock and Vibration,19,37-56.
Bazeos, N,Hatzigeorgiou, GD,Hondros, ID,Karamaneas, H,Karabalis, DL,Beskos, DE(2002).Static, seismic and stability analyses of a prototype wind turbine steel tower.Engineering Structures,24(8),1015-1025.
Bhattacharya, S,Lombardi, D,Cox, JA,Wood, DM(2013).Dynamics of offshore wind turbines supported on two foundations.Proceedings of the ICE - Geotechnical Engineering,166(2),159-169.
Bouzid, DA,Bhattacharya, S,Otsmane, L(2018).Assessment of natural frequency of installed offshore wind turbines using nonlinear finite element model considering soil-monopile interaction.Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering,10,333-346.
Chen, J,Georgakis, CT(2013).Tuned rolling-ball dampers for vibration control in wind turbines.Journal of Sound and Vibration,332(21),5271-5282.

国际计量

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