Non-linear Ultimate Limit State Analysis of a Wind Turbine Blade
Masterarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Sprache: Abstrakt: Geometricky nelineárna konštrukčná odozva 34 m lopatky veternej turbíny pri zaťažení klapkami bola porovnaná s lineárnou analýzou, aby sa ukázala potreba nelineárnej analýzy pri návrhu lopatiek veterných turbín. Nelineárne účinky odhalené z numerického modelu konečných prvkov sa porovnali s analytickým doskovým modelom uzáveru pri tlakovom zaťažení.
Doskový model bol vystavený priečnemu zaťaženiu v dôsledku nelineárneho Brazierovho efektu a zaťaženiu v rovine, aby sa odhalilo lokálne posunutie uzáveru a odolnosť proti vybočeniu. Dôraz sa kládol na overenie charakteristickej a návrhovej odolnosti v medznom stave pevnosti a stability. Pre návrhovú odolnosť sa použila analýza vyplývajúca z najnižších požiadaviek GL a porovnala sa s výsledkami nelineárneho prístupu navrhnutého GL, ktorý si vyžadoval aplikáciu imperfekcie na model.
Spôsob uplatnenia imperfekcie v dôsledku EUROCODE sa zdal byť realistickejší v porovnaní s prístupom GL. Početné simulácie odhalili požiadavku nelineárnych metód analýzy pri návrhu lopatiek veterných turbín.
Lineárna analýza vzhľadom na najnižšie požiadavky GL priniesla menej konzervatívne výsledky ako nelineárny prístup navrhnutý GL. To viedlo k tomu, že skúmaná lopatka navrhnutá podľa najnižších požiadaviek by prešla certifikáciou, zatiaľ čo tá istá lopatka overená nelineárnym prístupom nie.
Nelineárna odozva konštrukcie výrazne závisela od mierky aplikovanej imperfekcie.