單雙向流下浪流輪機(jī)空心翼徑向屈曲失效分析

王世明， 葛 玲， 曹 宇， 賈巧嬌

(1.上海海洋大學(xué) 工程學(xué)院，上海 201306；2.長(zhǎng)崎大學(xué) 工學(xué)部，長(zhǎng)崎 852-8043)

1 引 言

制造業(yè)的發(fā)展與環(huán)境的保護(hù)對(duì)開發(fā)清潔能源提出了強(qiáng)烈需求。豐富的海洋資源引起國(guó)內(nèi)外廣大研究學(xué)者和能源公司的重點(diǎn)關(guān)注。各種海洋能資源中，浪流能作為海洋清潔能源中的佼佼者，其開發(fā)獲能率較高。因此，作為浪流輪機(jī)捕獲海流能重要的部件，空心翼在復(fù)雜海洋環(huán)境下能否長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。

國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者多年來一直致力于海洋能的利用開發(fā)研究，Saranyasoontorn等[1]采用逆向可靠性研究方法來估算600 kW三葉片水平軸風(fēng)機(jī)的極限屈曲模型，結(jié)果表明，通過使用風(fēng)況和短期最大響應(yīng)等流入?yún)?shù)值為條件，通過簡(jiǎn)單的模型可以近似估算極端彎曲載荷。Tay等[2]采用元素失效方法對(duì)漸進(jìn)性損傷進(jìn)行建模和預(yù)測(cè)，將元素失效方法在Abaqus中編碼為用戶定義的UEL代碼，將其模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，計(jì)算模型在極限載荷下能夠映射復(fù)合結(jié)構(gòu)中廣泛的損傷模式。中國(guó)工程物理研究院采用彈塑性接觸算法和自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)研究拉伸載荷下殼體的失效模式，研究表明，在環(huán)殼處的局部彎矩使殼體出現(xiàn)與塑性鉸相似的屈服區(qū)，是導(dǎo)致失效的主導(dǎo)作用[3]。劉崗等[4]采用Metropolis算法，選取失效事件臨界值和概率密度函數(shù)來研究風(fēng)機(jī)葉片在不同風(fēng)波動(dòng)下的失效概率，試驗(yàn)結(jié)果表明，在該算法下，風(fēng)機(jī)葉片的失效特征比傳統(tǒng)的蒙特卡羅模擬法精度更高。……