矩形高层建筑风力特性风洞试验研究

在大气边界层风洞试验室中模拟出B、C、D三类地貌,对不同厚宽比、高宽比的矩形截面高层建筑模型进行了同步测压试验,研究了厚宽比、高宽比和地貌类型等因素对矩形截面高层建筑风力特性的影响规律。结果表明:随着厚宽比增大,顺风向平均风力先增大后减小,脉动风力逐渐减小,横风向脉动风力逐渐增大,扭转向脉动风力先减小后增大,层脉动升力和脉动扭矩功率谱峰值变小,谱峰带宽增加,横-扭相关性减弱;随着高宽比增大,顺风向平均风力增大,高宽比对脉动风力特性影响较小;地貌类型从B至D,顺风向平均风力减小,脉动风力增大,横风向脉动风力整体上变化较小,扭转向脉动风力在D类地貌下明显比B、C类地貌大,层脉动升力和脉动扭矩功率谱B类地貌下有明显的窄带尖峰,横-扭相关性明显高于C、D类地貌。     

风力发电机组低电压穿越能力的试验分析

针对多起因系统故障引起电压跌落,导致风力发电机组脱网事故,对风电机组的低电压穿越能力进行分析,采用风电机组低电压穿越移动测试装置对风电机组进行低电压穿越能力测试。测试结果表明:风电机组低电压穿越能力测试可以精确记录风电机组低电压穿越期间电压、电流等各项参数指标,对并网风机及系统的稳定运行意义重大。     

大型风电场内机组的有功功率优化方法研究

为充分利用风能、提高风能利用率,改善风电场的功率输出特性,基于风速和功率的超短期提前一步预测,建立多目标的风力发电机组功率优化模型,对风电场输出的有功功率优化,并采用粒子群优化算法对优化模型进行求解和仿真分析,仿真结果表明:该优化方法使风电场整体输出功率得以提高,同时也减小了风电场的运行成本。     

风电机组复合行星轮系虚拟样机仿真

复合行星传动系统在风力发电机组的齿轮箱中有广泛应用。本文以行星齿轮传动系统为研究对象,基于三维设计软件 SolidWorks 构建了系统的实体模型,通过在 Adams 中对其边界条件的定义,最终得到系统的虚拟样机模型。利用 ADAMS 对该模型进行动力学仿真,得到各啮合副的动态啮合力。经分析,仿真计算结果与理论值吻合。验证了仿真的正确性,提供了一种快速计算啮合力的方法,可提高设计效率,同时也为后续传动系统的优化设计等提供指导。     

光纤测量技术在岩土工程量测中的应用

光纤作为传感与传输双重功能的特殊介质,所具有显著优势使其在岩土工程量测中有着十分广阔的应用前景。在介绍光纤传感器与系统和光纤微弯测量原理的基础上,以边坡变形量测为例,结合岩土工程中对应力应变、压力位移等多种参量的量测要求,探讨了光纤位移传感器制作及布设方法,深入分析了其在边坡变形量测中需要解决的关键技术问题和解决办法,给出了构建超长距全分布式光纤量测系统的基本模式和主要架构。     

北京日光温室风灾风险分析及区划

利用北京市1981-2010年30 a的气象观测资料,结合温室灾情数据资料,计算了不同风力对北京温室可造成的灾害的概率,确定了日光温室风灾等级划分的量化标准,并对日光温室风灾风险的时空变化进行了评估。结果表明,当风力达3级(3.4 m·s-1)以上时,即有可能对温室大棚造成灾害。风速越大,成灾概率越大。小波分析表明,北京日光温室致灾风力的发生日数存在14～16 a的周期,春季温室致灾风多发。北京温室风灾风险总体上呈现自南向北增大的趋势。延庆佛爷顶周围一带风灾风险最大,北部山区次之;平原地区风灾风险较轻,且日光温室分布较多,该区域采取及时有效的风灾预防措施,有利于日光温室产业的发展。     

不同山坡地形下光伏阵列风荷载干扰效应研究

目前存在大面积光伏阵列建设在山坡上,其所处山坡地形下的风环境与平地的风环境区别较大,但针对不同山坡地形下光伏阵列的风荷载干扰效应研究鲜有涉及。通过刚性模型测压风洞试验的方法,对0°风向角下,不同山坡坡度、不同倾角的2列3排的光伏板阵列进行风荷载分析对比。结果表明：相比于平地光伏阵列,山坡光伏阵列的光伏板所受风荷载并未因所处海拔高度变高、接触来流风风速增加而变大,反而有所减小;当坡度为30°时,山坡地形的光伏阵列中各板风荷载大小关系与平地的不同。研究成果可为山坡地形的光伏阵列的设计提供参考建议。     

基于压电纤维复合材料的风沙冲击力传感器研究∗

沙尘暴是一种多发于沙漠等干旱地区的灾害天气，建（构）筑物常受其影响被侵蚀甚至产生破坏，这种破坏的本质是风沙两相流中沙粒对结构表面冲击产生细微损伤的积累。为了深入探索这种风沙两相流对结构的冲击作用和沙粒冲击力在结构表面的分布规律，研究了采用压电纤维复合材料作为力传感器来测量风沙流场中沙粒冲击力的方法，通过标定试验建立了压电传感器所受沙粒冲击力与其输出电信号之间的数学模型，构建了基于压电纤维复合材料的风沙冲击力传感器。分别采用高频测力天平和压电传感器测量低矮房屋迎风面在风沙风洞试验中所受到的沙粒冲击力，验证压电传感器测量沙粒冲击力的适用性和准确性。结果显示：两种测力方式的结果总体相差在-4.72%~5.80%，两种试验结果吻合良好；建筑物迎风面内侧所受到的沙粒冲击力大于外侧所受到的沙粒冲击力，沙粒冲击力的分布与表面风压力分布具有一定相关关系。研究成果可为结构防风沙灾害的相关研究提供参考。     

基于SMA的风机塔架结构风致振动控制研究

随着风力发电机塔架高度的增加及叶片尺寸的增大,风致振动对风机塔架结构可靠性的影响越来越显著。利用形状记忆合金(SMA)的超弹性效应,设计出一套针对风机塔架结构的耗能减振装置,以减小风机塔架结构的风致振动。构建了双线性SMA滞回模型,并集成到Abaqus软件中。以功率1.5 MW的大型风力发电机塔架为例,建立了SMA-风机塔架结构整体分析有限元模型,对其动力性能进行了研究,并做了风荷载响应及振动控制分析。结果表明,与无控状态时相比,装有SMA耗能装置的塔架顶层最大位移和加速度分别减小45%和31%,所提出的SMA耗能减振装置能够有效地控制塔架结构的动力响应。     

地铁列车进出站相邻地下空间振动烦恼率评价北大核心CSCD

地铁列车进出站引发相邻地下空间振动影响不容忽视,基于烦恼率模型可对该振动环境中人体舒适度做出定量评价。以紧邻地铁车站的某大型地下空间为例,基于Imote2无线传感器网络平台,对地铁列车进出站阶段该地下空间楼层Z向振动加速度进行了实测,获得了时、频响应,并对响应特性做出了分析。基于计权振动加速度谱,计算得到了不同区域条件下的最大烦恼率,据此对测区设计使用条件做出了评价。结果表明：列车减速进站时相邻地下空间振动响应较大;测试区域不宜设计为人体舒适度要求较高的I类区域,但可以设计为Ⅱ～Ⅳ类区域;弹性波在地下空间楼层内传播过程中,出现了振动放大区即烦恼率回弹区,实际使用中,应对该局部回弹区域加以规避,以降低其对人体舒适度及健康的不利影响。