整個海上風電行業(yè)正處于發(fā)展階段，工作流程和分析方法尚未確定。針對不同的浮體類型設(shè)計，業(yè)界正在探索各種時域 (TD) 和頻域 (FD) 的分析方法。在項目早期階段，快速重新設(shè)計工作流程對于完成分析所需的大量設(shè)計荷載工況的計算量至關(guān)重要。因此，工業(yè)界和學術(shù)界將頻域 (FD) 方法視為一種快速可行的方法，可以在特定的設(shè)計階段使用。

我們提供什么

DNV 支持業(yè)界對于漂浮式海上風機設(shè)計所需的多種設(shè)計分析方法，包括頻域分析和時域分析。對于時域分析流程，DNV提供Bladed 和 Sesam Sima 軟件對支撐結(jié)構(gòu)、風機和系泊纜進行全耦合分析，并提供 Sesam 軟件完成時域或頻域分析方法的結(jié)構(gòu)評估。目前漂浮式風機基礎(chǔ)設(shè)計的全耦合時域分析流程可用于評估疲勞強度后處理，正在開發(fā)極限強度后處理。

在頻域分析方面，DNV為工程師進行漂浮式風機基礎(chǔ)分析提供了強大的工具。主要優(yōu)點和關(guān)鍵功能是：

提供快速高效地設(shè)計迭代，對計算機的計算能力和數(shù)據(jù)存儲的要求較低。

優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。

提高穩(wěn)定性。

高效的頻域波浪載荷分析。

風機由用質(zhì)量點模擬，風機載荷被視為極限載荷(ULS)或等效疲勞載荷(FLS)。

識別結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵節(jié)點。

工作流程

頻域直接載荷法流程圖

頻域分析方法在早期設(shè)計和樣機制作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該方法涉及波浪結(jié)構(gòu)響應的頻域水動力學分析，分析中將風機模擬為點質(zhì)量并包含系泊裝置的影響。風機載荷由風機制造商提供，包括用于疲勞分析(FLS)的等效疲勞載荷(DEL)和用于極限強度分析(ULS)的極限載荷。

對于疲勞強度評估，波浪和風機載荷分別進行考慮，波浪和風機載荷所造成的疲勞損傷可以進行組合或單獨評估。對于極限強度評估，風機極端載荷與系泊力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)響應和設(shè)計波方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)響應進行疊加，最后對結(jié)構(gòu)總體響應進行屈服屈曲校核。

本頻域分析工作流程是基于海上石油和天然氣行業(yè)成熟的設(shè)計方法發(fā)展而來。該方法可以以較低的計算資源實現(xiàn)漂浮式海上風機設(shè)計的快速迭代，但該方法也有它特定的應用場景和基本設(shè)計假設(shè)。本方法假設(shè)波浪和風機響應不相關(guān)，并僅限于線性水動力計算。業(yè)界和學術(shù)界正在開展針對在頻域上考慮波浪和風機的耦合分析方法的各種研究及工業(yè)聯(lián)合項目(JIP)。雖然本方法用于設(shè)計初期，但為漂浮式海上風機基礎(chǔ)設(shè)計者在設(shè)計初期和概念設(shè)計階段提供了設(shè)計的可行性和有效的工具。