Fig.1　Whole　machine　model　of　the　wind　turbine3 5 　 第1期叶 　 舟,等:螺旋侧板和水深对浮式风机动态响应的影响 为海上结构物的平动运动谱和转动运动谱, Sζ (ω )为波浪谱, Y 2y ζ (ω )和 Y 2θ ζ (ω )为平动和转动的幅值响应算子。随机波浪可视为无数个振幅不等、频率不等、初相位随机并沿与 x 轴成不同角度的方向传播的简单余弦波的叠加,通常把风浪和由此引起的摇荡运动都看成是具备各态历经性的平稳随机过程,平台对任一波浪成分的响应是该成分波波幅的线性函数,与它对其他波浪成分的响应独立无关,利用平台各自由度的运动 RAOs给出每一个波浪频率下的平台响应并叠加求和,可以得到多个波浪作用下的平台运动方程 [21 ] 。3.3　 处理步骤由于考虑风、浪、流若沿 -180° 入射则为最不利情况,因此主要分析沿 x 轴的平动(纵荡)、沿 z轴的平动(垂荡)和绕 y 轴的转动(纵摇)上的各种响应,浮体在六个自由度上的运动如图2所示。由于频域计算得到单位波幅的响应,所以定义波浪载荷部分考虑波高为1m 的入射波。风载荷部分可根据 5MW 风力机的条件借助FAST软件得到在相应情形下的风载荷,海流则定义从海平面到海底流速从 0.95m / s 线性降低为 0m / s 。取相同环境参数,采用有限元分析软件 AN -SYS 中的水动力计算模块进行网格划分和平台频域响应对比分析,主要计算和处理分析步骤如下。(1 )根据已有参数对风力机及无螺旋侧板的平台进行建模和网格划分。图2　海洋结构物在六个自由度上的运动示意Fig.2　Movements　of　the　marine　structures　insix　degrees　of　freedom(2 )对模型进行频域计算,得到 RAO 和各波浪力成分随频率的变化。(3 )重新建立附加螺旋侧板的结构模型,重复以上步骤得出新的计算结果。(4 )数据处理生成变化曲线,并对比有无螺旋侧板对结构各响应参数的影响。(5 )比较结构分别在150m , 200m 和320m水深条件下的响应参数对比,研究水深对结构频域响应的影响。4　 结果与分析4.1　200m水深频域特性分析此处分别研究纵荡、垂荡和纵摇自由度上幅值响应算子、各波浪力成分即绕射力和 F - K 力以及结构所受剪切力随频率的变化以及峰值范围,并进一步对比有无螺旋侧板对以上各参数的影响。