Egy szélturbinalapát nemlineáris végső határállapot-elemzése

Eredeti címe:

Non-linear Ultimate Limit State Analysis of a Wind Turbine Blade

Könyv tartalma:

Masterarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Sprache: Deutsch, Abstract: Egy 34 m hosszú szélturbinalapát geometriai szempontból nemlineáris szerkezeti válaszát szárnyirányú terhelés alatt összehasonlítottuk egy lineáris elemzéssel, hogy megmutassuk a nemlineáris elemzés szükségességét a szélturbinalapátok tervezésében. A numerikus végeselemes modellből feltárt nemlineáris hatásokat összehasonlítottuk a sapka nyomóterhelés alatti analitikus lemezmodelljével.

A lemezmodellt a nemlineáris Brazier-hatás miatt keresztirányú terhelésnek, valamint síkbeli terhelésnek tették ki a sapka helyi elmozdulásának és a csattanási ellenállásnak a feltárása érdekében. A hangsúly a jellemző és a tervezési ellenállás ellenőrzésén volt a végszilárdság és a stabilitás határállapotában. A tervezési ellenálláshoz a GL legalacsonyabb követelményeinek megfelelő elemzést alkalmazták, és összehasonlították a GL által javasolt nemlineáris megközelítés eredményeivel, amely a modellre egy imperfekció alkalmazását igényelte.

Az EUROCODE szerinti imperfekció alkalmazásának módja reálisabbnak tűnt a GL megközelítéséhez képest. Számos szimuláció mutatta ki, hogy a nemlineáris elemzési módszerekre szükség van a szélturbinalapátok tervezésénél.

A GL által javasolt nemlineáris megközelítésnél kevésbé konzervatív eredményt adott a GL által előírt legalacsonyabb követelményeknek megfelelő lineáris elemzés. Ez azt eredményezte, hogy a vizsgált, a legalacsonyabb követelmények szerint tervezett lapát megfelelt a tanúsításon, míg a nemlineáris megközelítéssel ellenőrzött lapáttervezés nem.

A nemlineáris szerkezeti válasz jelentősen függött az alkalmazott hiba méretezésétől.