A heuristic approach for inter-facility comparison of results from round robin testing of a floating wind turbine in irregular waves

This paper introduces metrics developed for analysing irregular wave test results from the round robin testing campaign carried out on a floating wind turbine as part of the EU H2020 MaRINET2 project. A 1/60th scale model of a 10 MW floating platform was tested in wave basins in four different locations around Europe. The tests carried out in each facility included decay tests, tests in regular and irregular waves with and without wind thrust, and tests to characterise the mooring system as well as the model itself. While response amplitude operations (RAOs) are a useful tool for assessing device performance in irregular waves, they are not easy to interpret when performing an inter-facility comparison where there are many variables. Metrics that use a single value per test condition rather than an RAO curve are a means of efficiently comparing tests from different basins in a more heuristic manner. In this research, the focus is on using metrics to assess how the platform responds with varying wave height and thrust across different facilities. It is found that the metrics implemented are very useful for extracting global trends across different basins and test conditions

Étude expérimentale sur les moments de flexion des vagues sur un modèle de porteconteneurs rigide à vitesse nulle dans des vagues régulières, irrégulières et focalisées

The present thesis aims to study the motions and the internal loads of a 9-segmented rigid containership model in extreme waves. The study is mainly experimental and is carried out on a zero-speed model in a 180-degree head sea and a -120 degree oblique sea. The study leads to results highlighting the importance of the consideration of nonlinear wave descriptions and corresponding nonlinear structural responses.In head sea conditions, three wave approaches are considered. Regular waves are used to ensure that the model behaves similar to the earlier campaign. A Monte Carlo approach with a number of full scale 2h30 irregular wave realizations is used to have reference data. Finally, irregular equivalent design waves (EDW) are studied to check, in particular, the feasibility of one irregular EDW approach called First Order Reliability Method.A numerical algorithm coupling with the HOS-NWT for the FORM EDW is developed and the validation compared to the Monte Carlo results is performed in terms of geometrical characteristics of the EDW and IW signals along with their statistics. The study targets mainly two quantities. The first is the wave crest in a wave-only scenario, and the second is the VBM of the segmented model. The use of the HOSNWT, a nonlinear wave generation solver, enables cross-validation with experimental measurement.In the oblique wave condition, the study is limited to regular waves with various wave steepness with the intent to provide reference data for future benchmark studies. The wave nonlinearity effect on the horizontal and vertical wave bending moments with varying steepness is shown.La thèse vise à étudier les mouvements et les chargements internes d’un modèle de porte-conteneur rigide formé de 9 segments dans des vagues extrêmes. L’étude est principalement expérimentale et est réalisée avec une maquette sans vitesse d’avance dans une houle de face et une houle oblique (-120 degrés). L’étude aboutit à des résultats soulignant l’importance de la prendre en compte les aspects non linéaires des vagues et des réponses structurelles correspondantes.Dans des conditions de mer de face, trois types de vagues sont testés. Des vagues régulières sont utilisées pour s’assurer que le modèle se comporte de manière similaire à la campagne précédente effectuée avec la même maquette. Une approche de type Monte Carlo avec un certain nombre de réalisations de 2 heures 30 de vagues irrégulières est ensuite utilisée pour construire des données de référence. Enfin, des vagues equivalentes de design (EDW) sont générées pour vérifier, en particulier, la faisabilité d’une approche EDW irrégulière appelée First Order Reliability Method (FORM). Un algorithme numérique FORM couplé avec le solveur HOSNWT est développé et validé par rapport aux résultats Monte Carlo. Les caractéristiques géométriques des signaux EDW et VBM ainsi que leurs statistiques sont étudiées. L’étude vise peut-être deux quantités. Le premier est la hauteur de crête de la vague dans un scénario de vague seule, et le second est le VBM du modèle segmenté. L’utilisation du solveur de génération d’onde non linéaire HOS-NWT, permet une validation croisée avec la mesure expérimentale car les vagues générées sont comparables. Dans la condition de vagues obliques, l’étude est limitée aux vagues régulières avec différentes cambrure de vagues afin de fournir des données de référence pour les futures études. L’effet de non-linéarité des vagues sur les moments de flexion horizontaux et verticaux des vagues avec une cambrure variable est démontré

Étude expérimentale sur les moments de flexion des vagues sur un modèle de porteconteneurs rigide à vitesse nulle dans des vagues régulières, irrégulières et focalisées

La thèse vise à étudier les mouvements et les chargements internes d’un modèle de porte-conteneur rigide formé de 9 segments dans des vagues extrêmes. L’étude est principalement expérimentale et est réalisée avec une maquette sans vitesse d’avance dans une houle de face et une houle oblique (-120 degrés). L’étude aboutit à des résultats soulignant l’importance de la prendre en compte les aspects non linéaires des vagues et des réponses structurelles correspondantes.Dans des conditions de mer de face, trois types de vagues sont testés. Des vagues régulières sont utilisées pour s’assurer que le modèle se comporte de manière similaire à la campagne précédente effectuée avec la même maquette. Une approche de type Monte Carlo avec un certain nombre de réalisations de 2 heures 30 de vagues irrégulières est ensuite utilisée pour construire des données de référence. Enfin, des vagues equivalentes de design (EDW) sont générées pour vérifier, en particulier, la faisabilité d’une approche EDW irrégulière appelée First Order Reliability Method (FORM). Un algorithme numérique FORM couplé avec le solveur HOSNWT est développé et validé par rapport aux résultats Monte Carlo. Les caractéristiques géométriques des signaux EDW et VBM ainsi que leurs statistiques sont étudiées. L’étude vise peut-être deux quantités. Le premier est la hauteur de crête de la vague dans un scénario de vague seule, et le second est le VBM du modèle segmenté. L’utilisation du solveur de génération d’onde non linéaire HOS-NWT, permet une validation croisée avec la mesure expérimentale car les vagues générées sont comparables. Dans la condition de vagues obliques, l’étude est limitée aux vagues régulières avec différentes cambrure de vagues afin de fournir des données de référence pour les futures études. L’effet de non-linéarité des vagues sur les moments de flexion horizontaux et verticaux des vagues avec une cambrure variable est démontré.The present thesis aims to study the motions and the internal loads of a 9-segmented rigid containership model in extreme waves. The study is mainly experimental and is carried out on a zero-speed model in a 180-degree head sea and a -120 degree oblique sea. The study leads to results highlighting the importance of the consideration of nonlinear wave descriptions and corresponding nonlinear structural responses.In head sea conditions, three wave approaches are considered. Regular waves are used to ensure that the model behaves similar to the earlier campaign. A Monte Carlo approach with a number of full scale 2h30 irregular wave realizations is used to have reference data. Finally, irregular equivalent design waves (EDW) are studied to check, in particular, the feasibility of one irregular EDW approach called First Order Reliability Method.A numerical algorithm coupling with the HOS-NWT for the FORM EDW is developed and the validation compared to the Monte Carlo results is performed in terms of geometrical characteristics of the EDW and IW signals along with their statistics. The study targets mainly two quantities. The first is the wave crest in a wave-only scenario, and the second is the VBM of the segmented model. The use of the HOSNWT, a nonlinear wave generation solver, enables cross-validation with experimental measurement.In the oblique wave condition, the study is limited to regular waves with various wave steepness with the intent to provide reference data for future benchmark studies. The wave nonlinearity effect on the horizontal and vertical wave bending moments with varying steepness is shown

A 0.0043-mm(2) 0.3-1.2-V Frequency-Scalable Synthesized Fractional-N Digital PLL With a Speculative Dual-Referenced Interpolating TDC

This paper presents a synthesized fractional-N digital phase-locked loop (PLL) with a speculative dual-referenced interpolating time-to-digital converter (DI-TDC). The DI-TDC measures a fractional phase by referencing two adjacent quadrant boundaries which are given by a four-phase digitally controlled oscillator (DCO). It achieves a robust gain matching to the first order without need of any calibration. By predicting a time region of interest for the next TDC conversion, the power and area overheads for DI-TDC is minimized. Except for DCO and a reference delay chain, the PLL is implemented with register-transfer level (RTL) behavioral descriptions followed by an automated synthesis. It is fabricated in 28-nm CMOS with an active area of 0.0043 mm(2). The PLL shows a wide frequency lock range operating at a supply voltage from 0.3 to 1.2 V, achieving a stable figure-of-merit of better than -220 dB for a supply voltage above 0.6 V.11Nsciescopu

A 250μW 2.4GHz Fast-Lock Fractional-N Frequency Generation for Ultra-Low-Power Applications

This brief presents a fast-lock 2.4-GHz fractional-N phase-locked loop (PLL) for ultralow-power applications. To minimize the power consumed by all the other circuits except for the main oscillator, we propose a master-slave PLL structure in which a low-frequency master PLL is followed by a slave injection-locked oscillator operating at high frequency. A frequency-error compensation circuit is also implemented in the slave oscillator to eliminate possible drift in the free-running frequency. With a fractional-N coarse-lock unit in the master PLL and a fine frequency initialization unit in the slave oscillator, the PLL supports two fast-lock modes: 1) start-up locking from deep-power-down mode and 2) instantaneous relocking from standby mode. The implemented PLL in 65-nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) consumes 250 μW from a 0.8-V supply, demonstrating a power efficiency of 0.102 mW/GHz. The PLL performs the two fast-lock operations with lock times of less than 22 μs from deep power down and 1 μs from standby, respectively.112sciescopu

A 0.3-to-1.2V frequency-scalable fractional-N ADPLL with a speculative dual-referenced interpolating TDC

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A 0.3-to-1.2V Frequency-Scalable Fractional-N ADPLLwith a Speculative Dual-Referenced Interpolating TDC

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