全球首座16兆瓦張力腿浮式風電平台——“海油安瀾號”近日在廣東陸豐油田成功並網發電。這座“海上大風車”不僅創下裝機容量新紀錄，它還用上了由北京理工大學重慶創新中心團隊自主研發的“多工況耦合強度-疲勞仿真技術”，一舉打破國外對深水系泊關鍵設計方法的長期壟斷。

浮式風電平台要在大海深處“扎根”，靠的是深水系泊系統。而系泊系統裡一個叫“索節”的連接部件，雖然不起眼，卻像人的關節一樣關鍵——它既要承受海浪、海流和狂風的反復拉扯，又要在極端海況下保証不疲勞斷裂。一旦索節設計有缺陷，整個平台都可能傾覆。

過去，這類部件的強度與疲勞壽命仿真技術一直被國外企業封鎖，我國海洋能源開發一度受制於人。“海油安瀾號”這次直接採用北理工重慶創新中心團隊的全套計算方案，實現了索節從設計到制造的全鏈條國產化。

據介紹，深海環境變化多端，索節受力極其復雜，不光有軸向的拉力，還會因海浪、海流沖擊發生扭轉和偏轉，局部應力不均，容易在澆注區、銷軸孔等“薄弱點”萌生裂紋。為此，團隊研發出兩套核心算法：一是“多工況耦合強度-疲勞仿真技術”，相當於給索節做一套“壓力測試模擬器”，把不同海況、不同載荷組合全部跑一遍，確保設計留有充足安全余量﹔二是“偏轉載荷-角度譜耦合疲勞評估”，這在國內尚屬首次，傳統方法隻看軸向拉力而忽略了偏轉帶來的損傷，而新方法把偏轉角度和載荷譜結合起來，精准預測真實服役壽命。

北理工重慶創新中心相關負責人表示，經過上千次仿真驗証，團隊的計算結果成功通過船級社認証，助力索節產品實現自主制造。這意味著我國已掌握深水系泊關鍵部件的設計“話語權”。下一步，團隊將繼續攻關深遠海新能源裝備的“卡脖子”技術，讓更多國產“大國重器”在深藍海域穩穩扎根。（孫建和）