海洋波浪能是一种取之不竭的可再生清洁能源，而波浪发电是波浪能利用的主要方式。通过波浪能装置将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量，然后通过传动机构、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。就波浪现象而言，虽然只是海水质点在原地的起伏运动，但它的运动能量十分巨大，破坏力也大得惊人。目前世界各国已经提出了超过4000种波浪能转换技术，但是真正能经得起海浪考验的发电装置不多，不少装置已损坏（岸式）或沉没（船式）。基于2011年国家海洋局项目“恶劣海况下高效稳定波浪发电装置”的研究设计，对该项目中拟设计的浮子式波浪发电装置浮筒及导向柱在不同海况下进行了结构强度有限元分析。
      舟山群岛分布密集，港湾众多，离陆较远，海面风大浪高，众多边远岛屿存在用电难、用电贵等难题。波浪发电装置在远近海域都可以实施，可有效解决边远岛屿用电难题。它的应用范围除了向电网系统供电外，还可以为边远海岛、渔场、海港、单井石油平台等提供清洁能源，具有重要的经济和社会意义。
      目前国内外较为成熟的波浪能发电装置主要有振荡水柱式波能装置、摆式波能装置、聚波水库波能装置、振荡浮子式波能装置等。但是考虑到振荡水柱式波能装置二级能量转换效率较低，摆式波能装置对于偏远海岛维护较为不便，且舟山群岛海岸多为平坦，不利于聚波水库的大范围推广，故选取了转换效率比较高、建造容易、成本低廉的振荡浮子式波能装置。同时，由于舟山海域海况较为复杂，浮子容易受到恶劣海况的破坏。因此，设计浮子可以吊起，脱离海面，以保护其不被损坏。该装置安装水域平均水深为7m，上层建筑和装置布置如图所示。波浪发电装置的浮筒布置方向与波浪运动方向垂直，导向柱一端打入海底，另一端与上层建筑固定，设计的浮子为一圆柱。
      应用PATRAN有限元分析软件建立高低水位时浮筒及导向柱结构模型，其X、Y轴沿浮筒半径方向，Z轴沿浮筒高度方向垂直向上，模型采用板单元和梁单元模拟，如图所示。同时为保证浮筒的结构强度，设计在浮筒内采用圈板及轴向肘板来加强浮筒的结构，其内部构造如图所示。考虑到导向柱两端分别与海底及上层建筑结构固定，因此在导向柱两端施加刚性约束。
      波浪发电装置中，浮筒及导向柱承受的主要载荷有：（1）结构自身重量，即浮筒和导向柱的结构重量，本文中以重力加速度的方式加载；（2）海水压力，包括海水静压力以及波浪引起的海水动载荷。由于潮汐的存在，在一个潮汐周期中，浮筒将由高水位向低水位缓慢移动。由于波浪的周期性变化，浮筒在一个波浪周期中又有吃水的变化。与波浪周期相比，潮汐周期相对较长，因此将潮汐水位看成静态来计算。本文将分别计算浮筒高低位不同吃水下的工况。换言之，将对浮筒及导向柱在高潮水位和低潮水位，及3个相对位置时的载荷工况，以及针对海上恶劣风暴（风暴自存）的工况，共7个工况条件下进行强度计算。海水压力由静水压力和波浪力两部分组成。（1）静水压力。由于浮筒和导向柱与波长相比，尺度均较小，柱体的存在对波浪运动无显著影响。因此装置所受到的水平波浪力可根据莫里森公式计算。
      根据API规范分别选取为1.2和1.8。而波浪计算则采用线性波理论。拟设计的波浪发电装置浮体是一个圆柱体，该浮体漂浮于水面上。其中淹没在波浪中的一面遭受波浪力的作用，而另一面不受到波浪力的作用，浮体受到的垂向波浪力作用在浮体底部的圆盘面上，可以使用Froude-Krylov理论来计算。

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