Συμπεριφορά συνδέσεων πυλώνων ανεμογεννητριών σε κόπωση

Νταϊφώτη, Αικατερίνη; Ntaifoti, Aikaterini

dc.contributor.author	Νταϊφώτη, Αικατερίνη	el
dc.contributor.author	Ntaifoti, Aikaterini	en
dc.date.accessioned	2017-02-24T07:25:16Z
dc.date.available	2017-02-24T07:25:16Z
dc.date.issued	2017-02-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44412
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6642
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση των Κατασκευών”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανεμογεννήτριες	el
dc.subject	Άνεμος	el
dc.subject	Κόπωση	el
dc.subject	Κοχλίας	el
dc.subject	Πυλώνες	el
dc.subject	wind turbines	en
dc.subject	Towers	en
dc.title	Συμπεριφορά συνδέσεων πυλώνων ανεμογεννητριών σε κόπωση	el
dc.title	Fatigue behavior of wind turbine tower connections	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δομική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-11-02
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια, με την εξέλιξη της τεχνολογίας, οι ανεμογεννήτριες γίνονται όλο και μεγαλύτερες αυξάνοντας το ύψος των πυλώνων και το μήκος των πτερυγίων, με στόχο την καλύτερη εκμετάλλευση του διαθέσιμου αιολικού δυναμικού. Το γεγονός αυτό όμως έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της καταπόνησής τους από τα φορτία του ανέμου. Λόγω της δυναμικής φύσης των φορτίων ανέμου, τα οποία αποτελούν το κρισιμότερο φορτίο μίας ανεμογεννήτριας, η κόπωση είναι το κυρίαρχο φαινόμενο αστοχίας μίας τέτοιας κατασκευής, γι’ αυτό και η μελέτη των συνδέσεων μεταξύ διαδοχικών τμημάτων παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι ο έλεγχος έναντι κόπωσης, σύμφωνα με τον ΕΝ 1993-1-9, μιας σύνδεσης αποκατάστασης συνέχειας του πυλώνα μίας τυπικής σύγχρονης ανεμογεννήτριας οριζόντιου άξονα τριών πτερυγίων, με ονομαστική ισχύ 1.5mW. Η υπό μελέτη σύνδεση βρίσκεται στα 0.85 του ύψους του πυλώνα και συνδέει το ανώτερο τμήμα ως το ρότορα με τον υπόλοιπο πυλώνα. Αρχικά, χρησιμοποιώντας κατάλληλα υπολογιστικά εργαλεία από το εργαστήριο National Renewable Energy Laboratory (NREL), προσδιορίζονται ρεαλιστικές χρονοϊστορίες ανέμου και χρονοϊστορίες εντατικών μεγεθών από τον ρότορα στον πυλώνα. Οι χρονοϊστορίες αυτές επιβάλλονται, στην συνέχεια, ως φορτία ανέμου στην υπό μελέτη σύνδεση αποκατάστασης συνέχειας. Για την μελέτη της σύνδεσης αποκατάστασης συνέχειας δημιουργείται κατάλληλο αριθμητικό προσομοίωμα, με το πρόγραμμα πεπερασμένων στοιχείων ADINA ν9.0.0. Οι συνδέσεις αυτές υλοποιούνται μέσω δακτυλιοειδών ελασμάτων συγκολλημένων σε κάθε τμήμα του πυλώνα, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με προεντεταμένους κοχλίες. Το αριθμητικό προσομοίωμα περιλαμβάνει ολόκληρη την σύνδεση καθώς και το τμήμα του πυλώνα από την θέση της σύνδεσης ως την κορυφή. Τα δύο δακτυλιοειδή ελάσματα της σύνδεσης, ο πυλώνας, καθώς και οι κεφαλές των κοχλιών προσομοιώνονται με επιφανειακά πεπερασμένα στοιχεία, ενώ οι κορμοί των κοχλιών με στοιχεία δοκού. Οι επαφές ανάμεσα στα δακτυλιοειδή ελάσματα, μεταξύ της άντυγας του ελάσματος και του κορμού του κοχλία και της κεφαλής του κοχλία με το έλασμα λαμβάνονται υπόψη με κατάλληλα στοιχεία επαφής. Στην κορυφή του πυλώνα του αριθμητικού προσομοιώματος επιβάλλονται οι χρονοϊστορίες απόκρισης από τα φορτία ανέμου στα πτερύγια της ανεμογεννήτριας και μέσω δυναμικών αναλύσεων προσδιορίζονται οι χρονοϊστορίες των τάσεων στα κρίσιμα μέλη. Τέλος, πραγματοποιείται ο έλεγχος σε κόπωση, μέσω του συντελεστή συσσώρευσης βλάβης. Προσδιορίζεται η επάρκεια της σύνδεσης στην διάρκεια ενός έτους και ο υπολοιπόμενος χρόνος ζωής μέχρι την αστοχία λόγω κόπωσης και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα αναφορικά με την διαστασιολόγηση των συνδέσεων.	el
heal.advisorName	Γαντές, Χάρης	el
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	104 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true