随着中国经济的不断发展，能源需求也在不断增加。通过化石燃料来满足这种能源需求正变得越来越不可取，因为它会带来环境和气候风险。
一种解决方案是利用风能等可再生能源。过去10年，风能在中国得到了快速发展。但许多风力发电场都建在地震活动频繁的地区。
常州大学和北京工业大学的研究人员在《可再生能源与可持续能源杂志》上发表了他们的研究成果，研究了风力发电机在风-地震联合载荷作用下的动力行为。
研究小组发现，在弱地震和强震下，风的变化分别增加和减少了风力机的响应幅值。
“由于空气动力阻尼和叶片刚度的不对称性，地震的输入角度会影响风力涡轮机的地震响应，”来自北京工业大学的合著者杜秀丽(Xiuli Du)说。“风和地震地面运动都会引起风力涡轮机的振动，特别是叶片，这改变了作用在叶片上的空气动力载荷。”
现代大型风力机采用的是变速变桨距控制技术，这意味着其动态特性受到控制器的影响。
“因此，风力发电机在风-地震激励下的动态响应显示了气动伺服弹性的耦合效应——弹性物体在流体流动时所发生的惯性力、弹性力和气动力之间的相互作用，”杜说。“风和地震动也是随机的矢量场，结合起来涉及复杂的时域和空间不确定性。”
令人惊讶的是，研究人员发现风同时对风力涡轮机的地震反应产生动态载荷和阻尼作用。因此，他们警告说，只考虑这两种影响中的一种可能会导致不准确甚至错误的结论。
杜说:“我们的工作可以指导风力涡轮机抗震设计中风-震组合的确定，并直接帮助风力涡轮机结构的设计。”
位于中国地震活跃地区的风力涡轮机支撑塔通常不包括多余的支撑，所以如果其中一个发生故障，可能会导致涡轮机倒塌。
杜说:“在将风能转化为电能的过程中，风力涡轮机在其大部分使用寿命中都处于运行状态，这使得研究风力涡轮机在风-震荷载作用下的动力行为变得非常重要。”
