郑中强, 黄　鹏, 高大晓, 董晓刚, 常宗瑜❋❋

(1.中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100； 2.海洋工程山东省重点实验室，山东 青岛 266100)



点吸收波浪能转换装置的非线性动力学分析❋

郑中强1,2, 黄鹏1, 高大晓1, 董晓刚1, 常宗瑜1,2❋❋

(1.中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100； 2.海洋工程山东省重点实验室，山东 青岛 266100)

摘要：点吸收式波浪能转换系统是最有效的波浪能利用装置之一，为提高能量利用性能该装置中的能量输出系统(Power Take-Off，简称为PTO)常设计有非线性环节。本文考虑了PTO中的非线性阻尼和非线性刚度等因素，对点吸收式波浪能转换装置的动力学进行了研究。根据流体动力学软件获取了浮体在波浪作用下的水动力参数，建立了PTO中包含中非线性阻尼和非线性刚度的动力学方程，采用Runge-Kutta法对其时域响应进行了求解，并分析了波幅和不同非线性刚度系数对能量俘获宽度的影响，研究表明选择合理的立方刚度非线性系数可以增加能量俘获宽度，提高能量利用率。

关键词：点吸收波浪能转换装置; 能量输出系统(PTO); 非线性动力学; Runge-Kutta; 能量俘获宽度

引用格式：郑中强, 黄鹏, 高大晓, 等. 点吸收波浪能转换装置的非线性动力学分析[J].中国海洋大学学报(自然科学版), 2016, 46(7):111-116.

ZHENG Zhong-qiang, HUANG Peng, GAO Da-xiao,et al.Nonlinear dynamic analysis of point absorber wave energy converter[J].Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(7):111-116.

波浪能量利用在近年来得到了迅速发展[1]，各国相继开发出多种波浪能转换装置[2-4]。比较典型的装置类型包括鸭式、振荡水柱式、点吸收式、摆式等。点吸收式波浪能转换装置由于其结构与波浪直接接触获得能量，因此能量转换效率较高，并且可在不同水深条件(特别是超过40 m的深水区)下工作[5]。……