超高海上混凝土风力发机塔架-基础结构在风浪荷载作用下的结构改进及疲劳损伤特征

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基本信息

  • 批准号：
    51808335
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    胡宇
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    E0804.结构工程
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The use of wind turbines is nowadays the principal technology for generating electrical power from wind, and therefore wind energy converters need to be thoroughly investigated with respect to their capacity, effectiveness and integrity. Due to the rapid development of wind turbine technology, the size of wind turbines and the height of the towers have increased substantially. In this case, 5 height levels, 5 spacings of stiffness rings and 5 slopes of vertical section of cylindrical tower are considered as the design variables to study their effect on the structural response of wind turbine towers under winds and waves. A series of wind tunnel experiments are performed to validate the numerical simulation method to establish a theoretical model of offshore wind turbine tower under wind and wave. Fatigue performance of offshore wind turbine towers under fatigue wind and wave loadings is also proposed to analyse the fatigue failure and to predict the fatigue life of wind tower-foundations in various design variables.
应用海上风机塔架-基础结构是将风能转化为电能的主要技术手段，随着海上风机技术的发展，风机塔架的高度也在不断增加。本课题着眼于未来超高度海上风机塔架技术，分析了不同高度水平，不同加劲环间距和不同圆柱倾斜角的塔架结构设计参数在风浪荷载作用下的结构响应，力求获得最优化的结构性能设计，提出对海上风力发电塔架结构改进意见。申请人使用风洞循环水槽对海上风机塔架-基础结构缩尺模型加载风浪荷载，进行试验研究，并将数值模拟结果与之对比，拟提出一种适合超高度海上风机塔架-基础结构的理论模型。同时，申请人利用Miner线性累积疲劳损伤算法以及雨流计数法理论，估算风机塔架-单桩结构系统的疲劳寿命，并通过数值模拟的方法建立缩尺风机塔架-基础结构在风浪交变荷载作用下的疲劳损伤模型。

结项摘要

应用海上风机塔架-基础结构是将风能转化为电能的主要技术手段，随着海上风机技术的发展，风机塔架的高度也在不断增加。本课题着眼于未来超高度海上风机塔架技术，分析了不同高度水平，不同加劲环间距和不同圆柱倾斜角的塔架结构设计参数在风浪荷载作用下的结构响应，力求获得最优化的结构性能设计，提出对海上风力发电塔架结构改进意见。申请人使用风洞循环水槽对海上风机塔架-基础结构缩尺模型加载风浪荷载，进行试验研究，并将数值模拟结果与之对比，拟提出一种适合超高度海上风机塔架-基础结构的理论模型。同时，申请人利用Miner线性累积疲劳损伤算法以及雨流计数法理论，估算风机塔架-单桩结构系统的疲劳寿命，并通过数值模拟的方法建立缩尺风机塔架-基础结构在风浪交变荷载作用下的疲劳损伤模型。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Study of the Bearing Capacity of Stiffened Tall Offshore Wind Turbine Towers during the Erection Phase
海上风电机组加劲塔架安装阶段承载力研究
  • DOI：
    10.3390/en13195102
  • 发表时间：
    2020-10
  • 期刊：
    Energies
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Hu Yu;Yang Jian;Baniotopoulos Charalampos
  • 通讯作者：
    Baniotopoulos Charalampos
Dynamic analysis of offshore steel wind turbine towers subjected to wind, wave and current loading during construction
海上钢制风力发电机塔架施工过程中风、浪、流荷载作用的动力分析
  • DOI：
    10.1016/j.oceaneng.2020.108084
  • 发表时间：
    2020-11
  • 期刊：
    Ocean Engineering
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Hu Yu;Yang Jian;Baniotopoulos Charalampos;Wang Xinger;Deng Xiaowei
  • 通讯作者：
    Deng Xiaowei
Seismic design and pseudo-dynamic tests of blind-bolted CFT frames with buckling-restrained braces
带防屈曲支撑的盲栓 CFT 框架的抗震设计和拟动力试验
  • DOI：
    10.1016/j.jcsr.2019.105857
  • 发表时间：
    2020-04-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Li, Beibei;Wang, Jingfeng;Hu, Yu
  • 通讯作者：
    Hu, Yu
Experimental and numerical study on nonlinear mechanical properties of laminated woven fabrics
层压机织物非线性力学性能的实验与数值研究
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2018.01.004
  • 发表时间：
    2018-03
  • 期刊：
    Construction and Building Materials
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Qiu Zhenyu;Chen Wujun;Gao Chengjun;Hu Yu
  • 通讯作者：
    Hu Yu
A comparison of structural performance enhancement of horizontally and vertically stiffened tubular steel wind turbine towers
水平和垂直加强管钢风力发电机塔架结构性能增强比较
  • DOI：
    10.12989/sem.2020.73.5.487
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Structural Engineering and Mechanics
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Hu Yu;Yang Jian;Baniotopoulos Charalampos C.;Wang Feiliang
  • 通讯作者：
    Wang Feiliang

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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