HEAL DSpace

Βασικές αρχές διατομών τύπου sandwich για πυλώνες ανεμογεννητριών

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Mousteraki, Aikaterini en
dc.contributor.author Μουστεράκη, Αικατερίνη el
dc.date.accessioned 2015-04-02T10:32:15Z
dc.date.available 2015-04-02T10:32:15Z
dc.date.issued 2015-04-02
dc.identifier.uri http://dspace.lib.ntua.gr/handle/123456789/40541
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7665
dc.rights Default License
dc.subject Ανεμογεννήτριες el
dc.subject Πυλώνες el
dc.subject Αιολική el
dc.subject Παραμετρική ανάλυση el
dc.subject Διατομή sandwich el
dc.subject Διατομή section en
dc.subject Parametric analysis en
dc.subject Wind turbine tower en
dc.subject Wind energy el
dc.subject Cylindrical sandwich section el
dc.title Βασικές αρχές διατομών τύπου sandwich για πυλώνες ανεμογεννητριών el
dc.title Basic principles of sandwich sections for wind turbine towers en
heal.type bachelorThesis
heal.classification Μεταλλικές κατασκευές el
heal.classification Μηχανική el
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2014-12-15
heal.abstract Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνάται η αξιοποίηση μιας σύνθετης διατομής sandwich στην κατασκευή ενός πυλώνα ανεμογεννήτριας. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται μια ιστορική αναδρομή στην εξέλιξη και στην αξιοποίηση του τομέα παραγωγής αιολικής ενέργειας, ενώ παράλληλα περιγράφονται οι αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις που προβλέπονται για τις επόμενες δεκαετίες. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η δομή και η λειτουργία μιας ανεμογεννήτριας, ο κύκλος ζωής της και το κανονιστικό πλαίσιο σχεδιασμού της. Στο δεύτερο κεφάλαιο τονίζεται η ανάγκη προς εύρεση νέων εναλλακτικών λύσεων όσον αφορά την κατασκευή του πυλώνα μιας ανεμογεννήτριας, δεδομένων των αυξημένων ενεργειακών απαιτήσεων και των δυσκολιών στην εφαρμογή των υπαρχουσών λύσεων. Μελετάται η χρησιμοποίηση μιας σύνθετης διατομής τύπου sandwich, ενώ περιγράφεται η δομή της, τα υλικά που ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή της, οι μηχανισμοί αστοχίας της και οι τρόποι υπολογισμού της φέρουσας ικανότητάς της. Ακόμη, παρουσιάζονται βιβλιογραφικά στοιχεία που αφορούν το βέλτιστο σχεδιασμό της διατομής. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η αναλυτική προσέγγιση της συμπεριφοράς μιας κυκλικής διατομής sandwich υπό καθεστώς αξονικής καταπόνησης . Στη συνέχεια, καταστρώνονται οι εξισώσεις που αφορούν την καταπόνηση της διατομής από μονοαξονική κάμψη, που οδηγούν στην εύρεση του ουδέτερου άξονα της διατομής, αλλά και των μεγεθών της ελαστικής ροπής, της ρο πής πλήρους πλαστικοποίησής της και των ροπών που αναπτύσσονται στα ενδιάμεσα στάδια της διαρροής . Έπειτα, γίνετα ι προσπάθεια για έλεγχο της εγκυρότητας της μεθοδολογίας που παρουσιάστηκε , μέσω της σύγκρισης των αναλυτικών αποτελεσμάτων, όπως αυτά παρουσιάστηκαν μ ε τη μορφή διαγράμματος ροπών - καμπυλοτήτων και των αντίστοιχων που προέκυψαν από το πρόγραμμα ανάλυσης my Biaxial . Στο τέταρτο κεφ άλαιο παρατίθεται μια σειρά διαγραμμάτων που μορφώθηκαν στα πλαίσια παραμετρικών αναλύσεων της διατομής sandwich υπό καμπτική φόρτιση . Καταγράφεται , έτσι , η επίδραση του πάχους των ελασμάτων και της ποιότητας των υλικών κατασκευής μ ιας διατομής sandwich στα μεγέθη της ελαστικής ροπής, της ισοδύναμης δυσκαμψίας, της πλαστικής ροπής αντοχής, καθώς και της πλαστιμότητας της διατομής. Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα γενικά συμπεράσματα της εργασίας και γίνονται προτάσ εις για την περα ιτέρω διερεύνηση της σύνθετης διατομής sandwich και των δυνατοτήτων της. el
heal.abstract In the present thesis, the use of a san dwich - type section on a wind turbine tower is investigated . In the first chapter a literature review of the evolution and development of wind energy converters is presented. Furthermore, t he worldwide significantly increased demand in wind energy is highli ghted , while the structural characteristics, the mechanical parts , the operation, the life cycle , and the structural design regulations that govern the construction of a wind turbine tower are introduced. In the second chapter , the need for new , alternativ e solutions regarding the cons t ruction methods of a tower section, due to the high energy consumption levels and the constraints that the existing methods induce , is presented. The use of a composite sandwich section is , thus, investigated. Additionally, t he pertinent sections’ structure, the range of material combinat ion s that can be used , along with the failure modes and the methods of stability and strength calculation of a wind turbine’ s sandwich - type section are presented. In the third chapter, an ana lytical solution describing the behavior of a cylindrical sandwich section subjected to axial loading is formulated . Particularly , the differences between the bearing capacity of the section due to tension and compression are delineated . In addition, the e quations that describe the bending resistance in the elastic and plastic range under pure bending, the bending moments that are developed between those critical values of resistance and the accordingly varying position of the neutral axis of the section ar e also investigated in this chapter. Moreover, a comparison is carried out between the previously - presented analytical solution governing the composite section and the results taken from the software program myBiaxial , via a moment - curvature diagram . In th e fourth chapter, the results of the analytical solution presented in chapter three are imported into the Mathematica software environment , in order to pursue an extensive parametric analysis, involving a wide range of steel and concrete qualitie s, as well as thicknesses of the faces and the core. The analysis investigates the effect of these parameters on the elastic bending resistance, the plastic bending resistance, the equivalent stiffness, and the ductility of the cylindrical sandwich section subjected to pure bending. Additionally , data taken from the literature about the optimization of a sandwich shell are presented. In the sixth and last chapter, conclusions of the diploma thesis are presented and proposals for further investigation of the propertie s and capabilities of composite sandwich section s are suggested. en
heal.advisorName Γαντές, Χαράλαμπος el
heal.committeeMemberName Ραυτογιάννης, Ιωάννης el
heal.committeeMemberName Αβραάμ, Αναστάσιος el
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 92 σ.
heal.fullTextAvailability true


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record