01
课程导论
浮式风机发展背景、课程目标与学习路径、动态响应分析的核心挑战。
背景路径
02
海洋环境载荷基础
风、浪、流的基本特性与统计描述。
风浪流统计
03
浮式基础类型
半潜式、SPAR、TLP、驳船式的结构特点与适用水深。
半潜SPARTLP
04
系泊系统设计
悬链线、张紧式系泊,材料与布置原则。
悬链线张紧式
05
多体动力学理论
刚体运动方程、自由度定义与坐标系。
刚体DOF
06
波浪理论入门
Airy波、Stokes波、流函数理论及其适用范围。
AiryStokes
07
莫里森方程
适用范围、拖曳力与惯性力计算。
拖曳力惯性力
08
势流理论
绕射/辐射理论、附加质量与辐射阻尼。
绕射附加质量
09
风载荷计算
风谱模型(Kaimal、NPD)、推力系数与塔影效应。
Kaimal塔影
10
流载荷计算
均匀流与剪切流对浮体的作用力。
均匀流剪切流
11
系泊力计算
准静态法与动态法(集中质量法、有限元法)。
准静态集中质量
12
气动-水动-伺服-弹性耦合
FAST/OpenFAST框架介绍。
OpenFAST耦合
13
时域分析基础
Newmark-β法、Runge-Kutta法在浮式风机中的应用。
NewmarkRK
14
频域分析基础
线性化处理与传递函数。
线性化传递函数
15
极限状态分析
ULS工况定义与载荷极值预测。
ULS极值
16
疲劳分析基础
S-N曲线、雨流计数法与Palmgren-Miner线性累积损伤。
S-N雨流Miner
17
系泊缆疲劳分析
张力范围与疲劳热点识别。
张力范围热点
18
塔筒结构动力学
模态分析、固有频率与共振规避。
模态共振
19
叶片与机舱耦合
叶片旋转效应、陀螺力矩对浮体运动的影响。
陀螺力矩旋转
20
二阶慢漂力
差频载荷与系泊系统低频共振。
差频低频共振
21
控制系统影响
变桨、转矩控制对动态响应的反馈作用。
变桨转矩
22
模型试验基础
Froude相似准则、缩尺比设计与传感器布置。
Froude缩尺
23
数值模型验证
试验数据与仿真结果的对比方法。
验证对比
24
不确定性分析
环境参数、模型参数与统计方法。
不确定性统计
25
设计标准与规范
DNV-OS-J103、API RP 2T等关键条款解读。
DNVAPI
26
工程案例分析
某半潜式浮式风机项目动态响应评估。
半潜案例
27
高级话题:混合系统
浮式风机与波浪能装置混合系统。
波浪能混合
28
高级话题:数字孪生
数字孪生与状态监测在浮式风机中的应用。
数字孪生监测
29
软件实操:OpenFAST
使用OpenFAST进行基础动态响应仿真。
OpenFAST仿真
30
课程总结
知识体系回顾与未来技术趋势展望。
回顾趋势