Analisi non lineare allo stato limite ultimo di una pala di turbina eolica

Titolo originale:

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

Contenuto del libro:

Masterarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Sprache: Deutsch, Abstract: La risposta strutturale geometricamente non lineare di una pala di turbina eolica di 34 m sottoposta a un carico di flap è stata confrontata con un'analisi lineare per dimostrare la necessità di un'analisi non lineare nella progettazione delle pale eoliche. Gli effetti non lineari rilevati da un modello numerico a elementi finiti sono stati confrontati con un modello analitico a piastra della calotta sotto carico di compressione.

Il modello a piastra è stato sottoposto a un carico trasversale, dovuto all'effetto Brazier non lineare, e a un carico in piano, per rivelare rispettivamente lo spostamento locale della calotta e la resistenza al buckling. L'attenzione si è concentrata sulla verifica della resistenza caratteristica e di progetto allo stato limite di resistenza e stabilità. Per la resistenza di progetto, è stata utilizzata un'analisi conforme ai requisiti più bassi di GL e confrontata con i risultati di un approccio non lineare proposto da GL che richiedeva l'applicazione di un'imperfezione al modello.

Il modo di applicare un'imperfezione secondo EUROCODE è sembrato più realistico rispetto all'approccio di GL. Numerose simulazioni hanno rivelato la necessità di metodi di analisi non lineari nella progettazione delle pale delle turbine eoliche.

Un'analisi lineare, dovuta ai requisiti più bassi di GL, ha prodotto risultati meno conservativi rispetto all'approccio non lineare proposto da GL. Ciò ha portato al fatto che la pala esaminata, progettata in base ai requisiti più bassi, avrebbe superato la certificazione, mentre la stessa pala verificata con l'approccio non lineare non lo avrebbe fatto.

La risposta strutturale non lineare dipendeva in modo significativo dalla scala di un'imperfezione applicata.