1.4 展望

本章簡(jiǎn)述了海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的型式，灌漿材料的基本情況，重點(diǎn)描述了灌漿在海上風(fēng)電場(chǎng)與海洋石油平臺(tái)領(lǐng)域的工程應(yīng)用，可見(jiàn)歐洲在海上風(fēng)電領(lǐng)域與海上風(fēng)電灌漿技術(shù)方面均具有較長(zhǎng)的歷史沉淀與經(jīng)驗(yàn)積累。

我國(guó)近海風(fēng)力資源十分豐富，具有大規(guī)模開(kāi)發(fā)的前提條件，加之環(huán)境問(wèn)題日益突出，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整勢(shì)在必行，決定了我國(guó)在未來(lái)將會(huì)大力發(fā)展近海風(fēng)電事業(yè)。

目前，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的UHPG系列高強(qiáng)灌漿材料已成功應(yīng)用在國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電場(chǎng)中，對(duì)海上風(fēng)電灌漿技術(shù)也展開(kāi)了深入研究，展望不久的將來(lái)，未來(lái)人們將更加關(guān)注這種高性能灌漿材料完整的力學(xué)性能，如完整的應(yīng)力應(yīng)變曲線、三維受壓下的變形能力及裂縫開(kāi)展的形式等，繼而將會(huì)有更加準(zhǔn)確的材料本構(gòu)曲線應(yīng)用于有限元的模擬當(dāng)中。更加精準(zhǔn)的材料本構(gòu)關(guān)系、正確的荷載工況的選取以及鋼材與漿體接觸表面的定義，會(huì)使有限元模擬的結(jié)果更加精確，使得人們可以避免模型試驗(yàn)帶來(lái)的人力、物力的損耗，得到任意荷載工況下灌漿連接段內(nèi)部的應(yīng)力和變形，推動(dòng)理論模型的發(fā)展。

未來(lái)研究人員將對(duì)灌漿連接段的復(fù)雜受力模式下的力學(xué)性能提出更加簡(jiǎn)化并且準(zhǔn)確的理論模型，便于工程師的設(shè)計(jì)驗(yàn)算，會(huì)有更多更加明確的可控制變量，并且多種荷載之間的相互影響也會(huì)更加明確。設(shè)計(jì)規(guī)范會(huì)更加全面和完整，對(duì)于疲勞性能的驗(yàn)算也將更加全面，可以對(duì)灌漿料和鋼管的疲勞性能分別進(jìn)行預(yù)估，并且給出更多控制變量下的灌漿連接段整體S-N曲線，對(duì)荷載頻率、外界濕度、溫度等因素進(jìn)行考慮，以對(duì)不同海洋環(huán)境下的疲勞性能做出更全面的評(píng)估。

未來(lái)會(huì)有越來(lái)越全面的大尺寸模型試驗(yàn)，通過(guò)施加多種荷載工況模擬復(fù)雜的受力模式，甚至可以模擬海水的沖刷以及風(fēng)載的隨機(jī)性；并且試驗(yàn)的周期也將越來(lái)越長(zhǎng)，用以模擬在25年服役周期內(nèi)可能多達(dá)108次的超高周疲勞荷載。同時(shí)會(huì)有越來(lái)越多的試驗(yàn)探究偏心、傾斜等安裝誤差對(duì)灌漿連接段力學(xué)性能的影響，以考慮施工中的誤差帶來(lái)的影響。

在海上風(fēng)電的施工方面，更大噸位和先進(jìn)的施工設(shè)備將投入生產(chǎn)，并且對(duì)于打樁誤差的控制將會(huì)越來(lái)越精確，配合誤差試驗(yàn)中的相關(guān)結(jié)論，可以把誤差給灌漿連接段受力帶來(lái)的影響降至最低。未來(lái)將會(huì)有越來(lái)越多的設(shè)施國(guó)產(chǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，慢慢涌現(xiàn)出一批施工設(shè)施先進(jìn)與經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍。未來(lái)將在實(shí)際安裝后的海上風(fēng)電機(jī)組內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)整個(gè)服役周期內(nèi)，灌漿連接段內(nèi)部應(yīng)力、變形等進(jìn)行更加全面的測(cè)量，并傳回實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使得人們對(duì)灌漿連接段的性能有更加深入的理解。

可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，無(wú)論是材料研發(fā)、分析手段、理論與試驗(yàn)水平、施工機(jī)械與經(jīng)驗(yàn)等，我國(guó)海上風(fēng)電的灌漿技術(shù)水平將伴隨海上風(fēng)電的發(fā)展而取得長(zhǎng)足進(jìn)步，促使我國(guó)海上風(fēng)電灌漿技術(shù)在全球行業(yè)中占有一席之位。