机械5

摘要 潮流能是一种绿色可再生能源，越来越多的国家开始研究潮流能发电并已初步取得成效。现阶段，相比于对潮流能发电装置研究较早的英国，国内尚处于起步试验阶段，距离商业化运行还有远的距离，发电支撑平台有助于对发电装置进行检修和维护，对发电中存在的问题及时进行改善。所以不仅要研究发电装置，有关其发电支撑平台的研究也具有同样重要的意义。 以龙门式潮流能发电支撑平台为研究和设计背景，研究其受到的所有环境载荷及计算方法，设计支撑平台的整体结构。主要研究内容包括水平轴水轮机支撑结构及其可靠性分析；水轮机升降方式及相关结构的可靠性分析。首先确定了整体的结构方案。包括维修平台的结构形式、水轮机的升降方式、支撑方式、与立柱相对滑动方式，确定了整体的运动模型，为后续设计分析奠定了模型基矗其次对环境载荷计算方法进行分析。给出该装置工作环境的水文资料，考虑可能的环境载荷因素，提供环境载荷的计算方法，并计算相应环境下水轮机等关键部件所受载荷，为后续设计奠定理论基矗最后按照设计顺序对关键部件依次进行设计及尺寸确定。同时利用CFX对水下支撑结构以及受到多种环境载荷的部件选取最不利情况进行单向流固耦合分析，对主要受稳定载荷的部件进行静载荷下的有限元分析，基于AWE对承受长期载荷的部件进行疲劳特性分析，对特殊结构如肋板进行优化设计，以确保整个支撑机构的稳定性。 研究旨在为龙门式发电支撑平台的设计及其稳定性计算提供参考。 关键词：潮流能；龙门式支撑平台；环境载荷；稳定性