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[发明专利]具有波浪补偿功能的海上风机整机运输一体船及其安装方法-CN202210586422.6有效
发明人： 乔东生;尹力;唐国强;闫俊;吕林;欧进萍 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： B63B25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有波浪补偿功能的海上风机整机运输一体船及其安装方法，其一体船包括设置于船体上的风机传输机系统、动力定位推进器系统、六自由度并联机械臂系统、固定式风机基础单桩，所述风机传输机系统上通过多个风机稳定块固定有风机整机，所述六自由度并联机械臂系统上设有夹具系统。本发明通过传输机系统传输，夹具系统夹持风机机组，六自由度并联机械臂系统转运，降低了作业难度，提高了安装过程中的自动化程度，减小了风机安装的人力成本，降低了安装过程中的作业难度，提高了风机安装效率，节约了工程作业时间，做到从风机组装船坞整体装船、整机运输、整机安装，为海上风电安装产业中风机机组整体快速安装提供了便利条件。
具有波浪补偿功能海上风机整机运输一体及其安装方法

[发明专利]一种考虑风荷载作用的风机单叶片安装过程动态响应分析方法-CN202310372075.1在审
发明人： 乔东生;尹力;唐国强;闫俊;吕林;欧进萍 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑风荷载作用的风机单叶片安装过程动态响应分析方法，包括：根据所安装的风机叶片和施工海域，建立叶片翼型数据库和湍流风风场数据库；采用齐次变换矩阵描述船载起重机各机构运动时，吊点位置和挺杆顶点位置；采用欧拉变换矩阵描述起重船运动时的吊点位置，通过吊点位置、吊索长度以及广义坐标描述叶片质心在空间中的位置；获取叶片安装过程中各时间点的风荷载；得到叶片安装过程中的吊索张力；采用拉格朗日方法建立单叶片安装系统的动力学模型；本方法能够准确分析安装过程中起重船、船载起重机、吊索及叶片间的耦合运动响应，同时通过选择广义坐标并基于能量方法对系统进行建模分析，有效提高了系统建模效率。
一种考虑荷载作用风机叶片安装过程动态响应分析方法

[发明专利]一种可转底座的海上风机基础冲刷实验装置-CN202310203318.9在审
发明人：吴甜宇;唐国强;吕林;乔东生;宋志伟;闫俊;王滨;高山 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： E02D33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可转底座的海上风机基础冲刷实验装置，包括圆盘底板，该圆盘底板上部固定连接有直立轴承；直立轴承上端转动连接有侧面固定有转轴的转动块，该转动块的下端固定连接有连接杆，连接杆下端固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮下面啮合连接有第二锥齿轮；该第二锥齿轮内侧固定连接有转动轴，转动轴外侧固定连接有定位齿轮；直立轴承上侧部开有用于插入限位轴套的限位通孔。本发明解决了实验室水槽只能给定单方向的往复水流或波浪，难以针对单桩基础结构设定不同的来流方向，无法对不同潮流作用方向下的海上风电基础结构的冲淤特性进行机理性研究的问题。
一种底座海上风机基础冲刷实验装置

[发明专利]一种克服水下结构局部冲刷物理实验比尺效应问题的方法-CN202211180368.1在审
发明人：唐国强;吕林;乔东生;宋志伟;闫俊;吴甜宇;滕云飞;王滨;高山 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明属于海洋工程、港口、海岸及近海工程研究领域，提出了一种克服水下结构局部冲刷物理实验比尺效应问题的方法，对水下结构物的局部冲刷进行准确预报。本发明基于土体的表观冲刷速率，建立了可针对水下结构物局部冲刷进行准确预报的方法，有效克服泥沙局部冲刷物理实验比尺效应难题；适合任意结构形式在任意沉积物类型条件下的局部冲刷预报；本发明将水下结构泥沙局部冲刷问题转化成为传统的海洋工程水动力学问题。本发明可以考虑流动条件随时间的变化以及流动方向的变化，这在以往的局部冲刷分析预报模型中是无法考虑的。本发明所提出的方法可以直接应用到水下结构物的局部冲刷预报，在位稳定性以及防冲刷措施设计等研究领域。
一种克服水下结构局部冲刷物理实验效应问题方法

[发明专利]浮式海上风电结构的主-被动联合控制系统及实现方法-CN202110564816.7有效
发明人：高山;沈侃敏;王滨;梁宁;李瑜;乔东生;张杰;李颖 -专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2021-05-24 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： B63B35/44 文献下载
摘要：本发明提出一种浮式海上风电结构的主‑被动联合控制系统及实现方法，包括浮式基础和设置于浮式基础上方的风机，所述风机上设置有至少由风速测量装置、风机偏航装置、风机变桨距控制器以及风机变桨距控制终端组成的主动控制系统，所述风机上设置有对振动提供被动控制的调谐质量阻尼器；所述风机上设置有用于测量机舱处三轴加速度与角速度的惯性测量单元传感器以及接收该速度信号的浮式基础运动控制终端，所述浮式基础上设置有多个受浮式基础运动控制终端所控制的可伸缩全回转推进器。本发明提出的控制系统可以实现各子结构的实时同步控制，可以通过前馈控制抵消结构运动中的平均转动与平均水平位移，可以有效地将风机保持在设计位置进行周期运动。
海上结构被动联合控制系统实现方法

[实用新型]高精度海上风机整体运输安装船-CN202221295850.5有效
发明人： 乔东生;尹力;唐国强;闫俊;吕林;欧进萍 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： B63B25/04 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种高精度海上风机整体运输安装船，包括船体，所述船体上沿长度方向设有移动的风机传输机系统，该风机传输机系统上通过多个风机稳定块固定有风机整机；所述船体底部安装有动力定位推进器系统，船体尾部安装有六自由度并联机械臂系统，所述六自由度并联机械臂系统上连接有夹具系统。本申请通过传输机系统传输，夹具系统夹持风机机组，六自由度并联机械臂系统转运，降低了作业难度，提高了安装过程中的自动化程度，减小了风机安装的人力成本，降低了安装过程中的作业难度，提高了风机安装效率，节约了工程作业时间，做到从风机组装船坞整体装船、整机运输、整机安装，为海上风电安装产业中风机机组整体快速安装提供了便利条件。
高精度海上风机整体运输装船

[发明专利]一种基于速度衰减函数的波浪边界层最大速度剖面预报方法-CN202210544017.8在审
发明人：吕林;唐国强;滕云飞;乔东生;李臣;王滨;高山 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于速度衰减函数的波浪边界层最大速度剖面预报方法，可对波浪边界层的最大速度剖面进行快速准确预报。该方法克服了目前已有的速度衰减函数的理论缺陷，即无法实现对湍流波浪边界层速度剖面的准确模拟；此外，不受线性波浪条件的假设，本发明提出的方法同样适用于非线性波浪，同时适用于较小的A/ks范围，拓展到砾石海床等糙率单元空间分布明显影响边界层流动结构条件下的最大速度剖面的分析预报。本发明所提出的方法可以直接应用到波浪边界层特性、水下结构物的受力、海底沉积物起动和输运等物理量/物理过程的分析预报等研究工作。
一种基于速度衰减函数波浪边界层最大剖面预报方法

[发明专利]一种直接测量不同海床糙率单元影响下的床面剪切应力的方法-CN202210537497.5在审
发明人：陈占杰;唐国强;吕林;滕云飞;乔东生;王滨;高山 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明属于海底结构局部冲刷防护措施稳定性、波流边界层特性、泥沙输运等研究领域，提出了一种直接测量不同海床糙率单元影响下的床面剪切应力的方法。该方法能够直接测量底床水平力，准确获得计算床面剪应力。本发明不需要测量边界层的流动结构；同时也无需考虑不同糙率单元形状对理论底床零点z0的随机影响作用；适用于光滑床面、粗糙床面等不同的床面形态。而且本发明不需要确定理论底床零点位置以及流速分布的对数律区间，因此不受相关经验预报公式带来的不确定性影响，极大的提高实验结果的可靠性。
一种直接测量不同海床单元影响剪切应力方法

[实用新型]风力机与多浮子波浪能发电装置集成式半潜式平台结构-CN202220681409.4有效
发明人：欧进萍;任年鑫;乔东生;周道成;王滨;高山;沈侃敏 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： B63B35/44 文献下载
摘要：本实用新型属于海洋能利用领域，提出一种风力机与多浮子波浪能发电装置集成式半潜式平台结构。该平台结构包括风力机、塔架结构、半潜式平台、锚链、浮子波浪能发电装置及配套电力传输系统。浮子波浪能发电装置对称设在半潜式平台外侧辅助立柱的水面处，浮子结构利用滑轮‑滑道装置在平台辅助立柱结构外侧面上进行垂向相对运动，驱动双向液压发电系统实现波浪能发电。本实用新型通过共享半潜式平台结构和电力传输系统，减少了单独使用海上风力机和波浪能发电装置的建造成本；浮子波浪能发电装置，不仅可以提供波浪能发电量，而且可以有效降低半潜式平台的横摇和纵摇运动响应；该平台结构可广泛应用于深水风能‑波浪能资源的开发。
风力机浮子波浪发电装置集成式半潜式平台结构

[实用新型]一种新型多立柱半潜式海上风力机结构-CN202220681795.7有效
发明人：欧进萍;任年鑫;乔东生;周道成;王滨;高山;沈侃敏 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： F03D13/25 文献下载
摘要：本实用新型属于海洋风能利用领域，提出了一种新型多立柱半潜式平台海上风力机结构，包括风力机、塔架结构、多立柱半潜式平台、锚链及配套电力传输系统。多立柱半潜式平台包括中心支撑立柱、对称分布的外侧辅助立柱、平台上部连接结构和平台下浮体连接结构。平台上部连接结构可以将中心支撑立柱所承受的巨大风力机载荷有效传递分担到对称分布的外侧辅助立柱，从而提高中心支撑立柱结构的承载能力及安全性，特别适合安装海上10MW及以上风力机；外侧辅助支撑立柱和平台下浮体连接结构均采用标准模块化设计，便于提高建造效率，并降低建造运维成本。
一种新型立柱半潜式海上风力机结构

[发明专利]一种适用于深远海的多模块化牡蛎养殖牧场和筏式波浪能集成装置-CN202110592145.5有效
发明人：宁德志;乔东生;滕斌;张崇伟;陈丽芬;丛培文;杜君峰 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-05-28 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： F03B13/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于深远海的多模块化牡蛎养殖牧场和筏式波浪能集成装置，包括模块化牡蛎养殖框架和筏式波浪能装置，相邻两个模块化牡蛎养殖框架之间设有筏式波浪能装置，在波浪荷载作用下，利用模块化牡蛎养殖框架之间的相对运动推动筏式波浪能装置来捕获波能发电。本发明有效利用波浪作用下养殖框架之间产生的相对运动响应，同时通过筏式波浪能装置吸收能量而降低运动响应，保证结构安全，实现大型现代化海洋牧场运行设备和监测设施等长期稳定高效运行。
一种适用于深远模块化牡蛎养殖牧场波浪集成装置

[发明专利]风力机与多浮子波浪能发电装置集成式半潜式平台结构-CN202210309361.9在审
发明人：欧进萍;任年鑫;乔东生;周道成;王滨;高山;沈侃敏 -专利权人：大连理工大学;中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： B63B35/44 文献下载
摘要：本发明属于海洋能利用领域，提出一种风力机与多浮子波浪能发电装置集成式半潜式平台结构。该平台结构包括风力机、塔架结构、半潜式平台、锚链、浮子波浪能发电装置及配套电力传输系统。浮子波浪能发电装置分别对称设在半潜式平台外侧辅助立柱的水面处，浮子结构利用滑轮‑滑道装置在平台辅助立柱结构外侧面上进行垂向相对运动，驱动双向液压发电系统实现波浪能发电。本发明通过共享半潜式平台结构和电力传输系统，减少了单独使用海上风力机和波浪能发电装置的建造成本；浮子波浪能发电装置，不仅可以提供波浪能发电量，而且可以有效降低半潜式平台的横摇和纵摇运动响应；该平台结构可广泛应用于深水风能‑波浪能资源的开发。
风力机浮子波浪发电装置集成式半潜式平台结构

[发明专利]振荡浮子式波浪能装置能量转换效率实验室陆上测试方法-CN202110308095.3有效
发明人：宁德志;乔东生;支光凝;史宏达;张崇伟;梁海志;闫俊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-03-23 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明公开了振荡浮子式波浪能装置能量转换效率实验室陆上测试方法，包括：依据相似准则制作实验室尺度的物理模型，所述物理模型包括实验室用浮子、实验室用PTO及实验室用发电机；将所述实验室用浮子从实验室用PTO上取下，在所述实验室用PTO的连接端安装拉压传感器，然后所述拉压传感器再与电机的推杆相连；在所述电机的推杆上或与电机动子无相对位移的位置安装激光位移传感器；在所述实验室用PTO与实验室用发电机之间安装扭矩转速传感器；所述实验室用发电机的负载电路中接入功率分析仪，采集发电机发出的电压、电流及功率。本申请将浮子、能量吸收装置PTO及发电机三部分的传输功率及能量转换效率分别测试，有利于指导装置不同部分的性能优化。
振荡浮子波浪装置能量转换效率实验室陆上测试方法

[发明专利]振荡浮子式波浪能装置PTO力及其能量转换效率的标定方法-CN202110309514.5在审
发明人： 乔东生;支光凝;宁德志;周建成;张崇伟;梁海志;闫俊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2021-03-23 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明公开了振荡浮子式波浪能装置PTO力及其能量转换效率的标定方法，包括：在浮子上面布置连接柱，所述连接柱与PTO之间安装拉压传感器，用于测得PTO力；在所述连接柱或浮子上面安装激光位移传感器，用于测得浮子的俘获功率；在所述PTO与发电机之间安装扭矩转速传感器，用于测得PTO的传输功率；在所述发电机的负载电路中接入电子负载，以调节PTO力及消耗发电机产生的电能；将功率分析仪接入负载电路中，以完成发电机电功率的测量。本申请在PTO力标定的同时对PTO及发电机的能量转化效率进行测试，进而整体考虑浮子、PTO及发电机的能量转换效果。
振荡浮子波浪装置 pto 及其能量转换效率标定方法

[发明专利]一种用于浮式海上平台结构风洞试验的多功能转换装置及其使用方法-CN201910998875.8有效
发明人：周道成;乔东生;李玉刚;任年鑫;马哲 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2019-10-21 - 公布日： 2021-01-19 - 主分类号： G01M9/04 文献下载
摘要：一种用于浮式海上平台结构风洞试验的多功能转换装置及其使用方法，包括：底槽支撑底座，用于固定整个装置和支承滑板；L型滑板，用于固定和支承升降滑块，同时为升降滑块和水平滑块提供滑动“轨道”；升降滑块，可以升降实现模型不同吃水深度，并为模型变化风向角和风攻角实现配件提供支座；倾斜块，与倾斜垫块实现俯仰盘的俯仰角度，与顶紧块固定俯仰盘；一个俯仰盘，实现模型的倾斜，实现不同风攻角；风向托盘，固定在俯仰盘上，通过不同风向孔固定风向托盘实现其在俯仰盘面内转动实现不同风向角。该装置能够实现实际工程中模型可能的姿态、实现模型升降对应实际工程中模型的不同吃水深度，成本低廉、拆装方便、可反复循环使用。
一种用于海上平台结构风洞试验多功能转换装置及其使用方法

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