离岸单桩通常会受到风,波浪和水流负荷以及其他动态载荷和地震荷载的多次循环,因此难以保证整体结构的动态稳定性。风和波的联合作用在桩底产生冲刷现象。多年来,各种研究人员研究了冲刷对海上风力涡轮机基础的不同参数的影响,并且发现冲刷导致结构的动态不稳定性和承载能力的变化,从而产生更高的设计要求。为了减轻过去几年冲刷的后果,开发了各种用于保护海上结构的方法和系统。海上结构中用于冲刷问题的最常见补救措施是冲刷保护。但是,冲刷保护反过来会受到冲刷的影响,导致不能达到目的。通过各种研究研究的另一种方法是结构控制,其通过影响结构的响应来减少海上风力涡轮机的负载。调谐质量阻尼器是用于减轻共振对结构的影响的结构控制装置之一,并且最常用于建筑物,桥梁和地震密集区域,并且被证明是非常有用的。可用的研究没有关注调谐质量阻尼器在冲刷条件下对结构动态响应的影响。目前的研究考虑了江苏省H1#滨海北海风电场项目由单桩基础支撑的4兆瓦海上风力发电机组。项目现场数据包括场地的水文地质特征,单桩和风力发电机特性,设计标准和控制标准,从风电场区可行性研究阶段报告中获得。使用项目现场数据,基于Det Norske Veritas(DNV)和现场特定条件;结构的极端工况被认为是在50年回归期内由H1%波高和分层潮汐力引起的波浪力。针对场地特定波浪条件计算波浪陡度参数,浅水参数和Ursell参数。从DNV提供的不同波动理论的应用范围和不同参数的计算值可以看出,线性波理论适用于该特定项目。对于相似的波浪条件,在代浩的研究中,MATLAB中生成了速度和加速度势函数。本研究采用Morison方程计算线性波理论的波浪载荷。然后使用不同研究开发的不同局部冲刷公式计算冲刷深度和冲刷坑直径,单独的潮汐,单独的电流,单独的波浪以及波浪和当前条件的组合。对于8.55m至16.05m的水深,计算出的冲刷深度和冲刷坑直径分别为4.99m-12.72m和22.47m-47.21m。然后选择0m,4m,8m和13m的代表性冲刷深度,它们各自的冲刷坑直径为0m,20m,32m和50m用于分析。计算的冲刷深度和冲刷坑直径分散范围相对较大。考虑冲刷深度以及从0到3的不同伸长系数进行分析。有各种软件可用于有限元建模和分析。然后使用ABAQUS软件开发全尺寸有限元模型,其中Penzien开发的集总质量模型用于表示整个风力涡轮机系统。ABAQUS的Drucker-Prager本构模型用于模拟土壤的主要特征。Lanczos方法用于获得频率和模式形状。然后,ABAQUS用于执行瞬态动态分析(时间历史分析),计算持续时间为40秒。然后从有限元分析的结果获得整个系统的临界频率(一阶频率为0.264赫兹)。对于系统的这个特定临界频率,计算调谐质量阻尼器特性(质量,阻尼系数和刚度系数)。正如J J Connor在“结构运动控制简介”一书中所提到的,结构中使用的无源调谐质量阻尼器的质量比为2-10%。对于风力涡轮机中的调谐质量阻尼器,可用于安装的空间非常有限。在现有研究基础上,采用质量比为2%-5%的调谐质量阻尼器,位于机舱内并在前后方向上运行。对于这种阻尼器频率与一次结构的频率相同,在没有冲刷的情况下,没有伸长系数。Den Hartog的公式然后用于计算质量比和最佳阻尼比。频率和模态形状是通过对ABAQUS中的全尺寸有限元模型进行的有限元分析得到的,如前面提到的不同组合:a)不同的冲击深度对于不同的伸长系数没有调谐质量阻尼器,b)质量调谐质量阻尼器对于不同的伸长系数,不同冲刷深度的比例为2%;c)质量比为5%的调谐质量阻尼器,不同的伸长系数具有不同的冲刷深度。整个系统的一阶频率为:a)无TMD时为0.264-0.217Hz,b)质量比为2%的TMD为0.253-0.213Hz,c)质量比为5%的TMD为0.243-0.210Hz。对于所有情况,发现一阶频率落在典型设计频率间隔的软刚区域内。根据获得的结果,得出了一些有意义的结论。