Finite element modelling of a composite wind turbine blade with fully-bonded and partically unbonded trailing edge
Tamamen yapışık ve kısmen yapışık olmayan kenarlı bir kompozit rüzgar türbin kanadının sonlu elemanlar modellemesi
- Tez No: 512678
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Bu tez kapsamında, RÜZGEM için üretilen 5 metre uzunluğundaki bir cam elyaf polimer kompozit rüzgâr türbin kanadının statik yük altında dayanımı incelenmiştir. Kompozit rüzgâr türbin kanadını simüle etmek ve dayanıksızlığa yol açabilecek hata modlarını/mekanizmalarını anlamak için sonlu elemanlar analizi kullanılmıştır. Kanat NX 10.0 kullanılarak üç boyutlu olarak modellenmiş ve ANSYS ACP / Pre modülü kullanılarak da kanadın malzeme modeli oluşturulmuştur. Hata modlarını /mekanizmalarını anlamak için iki farklı yaklaşım kullanılmıştır: Tsai-Wu kriteri kullanılarak lineer analiz ve Puck kriteri kullanılarak lineer analiz. Lineer analizler için ANSYS ACP / Post modülü kullanılmıştır. Ayrıca, yapılan literatür araştırmasına göre, rüzgâr türbin kanatlarında en fazla hata, emme ve basma kısımlarının birleşim yerinde kullanılan yapıştırıcıdan kaynaklı olduğu görülmüştür. Buna göre, yapılan analizler mevcut kanadın emme ve basma kısımlarının birleşim yerinde bir ayrılma yaratılarak tekrarlanmıştır. Analizlerin tamamlanmasının ardından sonuçlar karşılaştırılmıştır. Buna göre, kritik bileşenler ve en yüksek hata riskine sahip bölgeler belirlenmiştir. Yapıştırıcının sağlam olduğu ve olmadığı analiz sonuçları karşılaştırılarak, yapıştırıcının önemi görülmüştür. Ek olarak, farklı yaklaşım sonuçlarına göre en optimum kompozit rüzgâr türbin kanadı dayanım analiz metoduna karar verilmiştir. Bu tezden elden edilen veriler, mevcut kanadın statik test sonuçlarına katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, strength analysis of an existing 5-meter glass-fiber epoxy composite wind turbine blade subjected to monotonic loading condition is presented. Finite element analysis is employed to simulate the virtual testing of the blade and understand the failure modes/mechanisms which may lead to the ultimate failure of the blade. CAD Model of the blade is prepared using NX 10.0 and ANSYS ACP/Pre module is utilized for building the material model of the blade. The evaluation of the stresses is carried out with two different approaches: linear elastic analysis using Tsai-Wu criteria and linear elastic analysis using Puck criteria. Linear analysis is carried out with ANSYS ACP/Post module. Analysis of the blade is also performed with the blade that has debonding in the trailing edge between the suction and pressure sides because the most critical damage occurs as debonding between suction and pressure sides of the blade. After the analysis of the blade, ANSYS ACP/Post module is used for the visualization of the results. Critical components and regions with the highest risk of failure are identified and the effect of debond region is assessed. The simulation results will be utilized to calibrate a 5-m blade test set-up and predict and compare with failure modes from blade testing.
Benzer Tezler
- Development of a high fidelity finite element model of a wind turbine blade via modal testing
Bir rüzgar türbini kanadının yüksek sadakatli sonlu elemanlar modelinin modal testler yardımıyla geliştirilmesi
CHADI AMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİN ŞAHİN
- Kanat yapısal deformasyonunun rüzgar türbini rotor performansı üzerine etkisi
Influence of blade structural deformation on wind turbine rotor performance
AKGÜN KALKAN
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Comparative study of transient and quasi-steady aeroelastic analysis of composite wind turbine blade in steady wind conditions
Kompozit rüzgâr türbin kanadının sabit rüzgâr koşullarında zamana bağlı ve neredeyse statik aeroelastik analizlerinin karşılaştırmalı çalışması
HAKAN SARGIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiUzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Development of progressive failure models and their application to open hole composite laminates and wind turbine blades
İlerlemeli hasar modellerinin geliştirilmesi ve delikli kompozit plakalar ve rüzgar türbin kanatlarına uygulanması
MEVLÜT CAN MUYAN
Doktora
İngilizce
2023
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Horizontal axis wind turbine rotor desing
Yatay eksenli rüzgar türbini rotoru tasarımı
SERKAN US
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN TOLUN