01
浮式风机概述
发展背景与战略意义 · 固定式区别 · Spar/半潜/TLP/驳船式 · 核心耦合问题
基础概念类型对比
02
环境载荷基础
风场湍流模型 · 波浪理论 · 海流潮汐 · 风浪流联合描述
KaimalAiryStokes
03
浮式平台水动力学基础
势流理论 · 附加质量/辐射阻尼 · 一阶/二阶波浪力 · 莫里森方程
势流二阶力Morison
04
系泊系统动力学
悬链线理论 · 静/动力特性 · 设计准则 · 集中质量/有限元法
悬链线动态分析
05
风力机空气动力学基础
叶素动量(BEM) · 致动盘/线模型 · 动态入流/失速 · 尾流效应
BEM致动线尾流
06
结构动力学与控制基础
多体动力学 · 柔性体(模态/有限元) · 变桨转矩控制 · 变流器模型
多体控制策略
07
整机耦合动力学建模
气动-水动-伺服-弹性耦合 · 全耦合vs弱耦合 · OpenFAST/Bladed/SIMA
一体化仿真工具
08
OpenFAST入门
架构与模块 · 输入文件解析 · 塔架/叶片/平台/系泊 · 后处理基础
OpenFAST输入文件
09
全耦合仿真设置
参数配置 · 时间步长/总时长 · 输出通道 · 发电/停机/极端工况
工况设置输出定义
10
风浪联合动态响应
平台运动(6自由度) · 塔架/叶片载荷变形 · 功率转速波动
运动响应载荷
11
极限强度分析
设计载荷工况(DLC) · 极端风浪极限载荷 · 塔架/叶片校核 · 安全系数
DLC极限校核
12
疲劳寿命分析
雨流计数 · S-N曲线/Miner损伤 · 塔架/系缆疲劳 · 简化方法
雨流S-NMiner
13
系泊系统设计与分析
布置优化 · 张力特性 · 断缆工况 · 疲劳与磨损评估
系泊优化断缆
14
浮式风机稳定性分析
静稳性(初稳性/大倾角) · 动稳性(参数横摇/共振) · DNV/ABS/CCS
稳性规范
15
控制系统耦合效应
变桨对平台运动影响 · 转矩控制功率品质 · 参数整定 · 负阻尼
变桨鲁棒性
16
二阶波浪力与慢漂运动
差频/和频力机制 · 慢漂对系泊影响 · 低频共振抑制
慢漂二阶力
17
涡激振动(VIV)与涡激运动(VIM)
圆柱绕流/涡泄 · 对平台/系泊影响 · 螺旋列板/整流罩
VIVVIM抑制
18
缩比模型试验
相似准则(Froude/Re/St/Ca) · 模型设计 · 传感器 · 试验-仿真对比
试验相似准则
19
风电场尾流效应
Jensen/Park/Gaussian尾流 · 多风机叠加 · 浮式尾流特性 · 功率预测
尾流模型风电场
20
浮式风机安装与运维
拖航/湿拖/干拖 · 动态电缆 · 状态维护/定期维护 · 可及性
安装运维
21
规范与认证
DNV-ST-0119 · ABS Guide · CCS指南 · DLC详解 · 极限状态设计
船级社安全系数
22
高级气动弹性分析
几何非线性叶片 · 大变形气弹耦合 · 颤振/发散 · 气动阻尼
气弹颤振
23
高级水动力分析
全非线性波浪(CFD/QALE-FEM) · 砰击/上浪 · 极端波浪非线性
CFD砰击
24
多体动力学与柔性体耦合
浮式风机-动态电缆 · 浮式风机阵列 · 多浮体水动力干涉
多体阵列
25
机器学习在浮式风机中的应用
代理模型(Kriging/神经网络) · 载荷预测/降阶 · 强化学习 · 故障诊断
ML代理模型
26
结构健康监测
传感器选型/布置 · 信号处理/特征提取 · 损伤识别 · 剩余寿命
SHM监测
27
浮式风机-制氢/储能集成
风电制氢架构 · 动态功率管理 · 电池/氢储耦合分析
制氢储能
28
全生命周期成本分析
CAPEX/OPEX · LCOE计算 · 敏感性分析
LCOE经济性
29
浮式风机前沿技术
超大型15MW+ · 新型平台(多立柱/混合式) · 数字孪生 · 漂浮式光伏融合
前沿数字孪生
30
综合案例实战
OpenFAST 15MW全耦合仿真 · 全流程演示 · 结果分析 · 调试技巧
实战OpenFAST