Fatigue analysis of on-shore wind turbine towers
Kara tipi rüzgar türbini kulelerinin yorulma analizi
- Tez No: 661964
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR SOYÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Bu araştırma boru enkesitli rüzgar türbini kulelerinin bulonlarında yorulma istemlerini hesaplamak için bir yöntem sunmaktadır. Sunulan yöntem aerodinamik yüklerin simulasyonu ve bulonlu bağlantıların yapısal davranışının sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesine dayanmaktadır. Rüzgar parametrelerinin değişkenliği sahadaki ölçümlerle ayarlanan olasılık dağılımlarından elde edilen değerlerle temsil edilmektedir. Sayısal yöntemle oluşturulan gerilme zaman serilerinin, bulonlardaki gerinim ölçerlerden elde edilen ölçümlerle, güç spektrumu ve zaman serileri bakımından uyum gösterdiği belirlenmiştir. Her bulonun pozisyonu o bulonda oluşan yorulma hasarı üzerinde belirleyici bir etkisi vardır. Geliştirilen prosedür, rüzgar değişkenliklerini istatistiksel olarak temsil etmek için sınırlı sayıda simulasyon gerektirmesi nedeniyle, hesaplama açısından verimlidir. Bu araştırma, ayrıca bulon çekme kuvveti seviyesinin rüzgar türbini bulonlarında oluşan yorulma hasarına etkisini de incelemektedir. Yorulma analizleri, sonlu elemanlar analizlerinin sonuçları üzerinde yapılmıştır. Araştırmanın sonuçları, bulon çekme kuvvetindeki azalmanın gerilme değişimlerinde artışa, ve dolayısıyla yorulma hasarında artışa sebep olduğunu göstermektedir. Bulon çekme kuvvetinin gerilme aralıkları ve yorulma hasarı üzerindeki etkileri, bulon çekme kuvvetinin yaklaşık tasarım çekme kuvvetinin 25 %'ine kadar düştüğünde daha belirgin ve önemli miktarda görünmektedir.
Özet (Çeviri)
A procedure for estimation of fatigue lives of bolts in flange connections of tubular steel wind turbine towers is developed in this research. The procedure includes numerical calculation of aerodynamic forces, and finite element modeling of the bolted connection. Changes of wind variables are taken into consideration by representative values which are obtained from their probability density functions which are calibrated by wind measurements in the field. Bolt stress time-series calculated numerically and measured by sensors are in agreement in the aspects of fatigue damage and power spectra. The amount of fatigue damage experienced by a bolt is greatly affected by its position in the connection. This procedure uses a limited number of loading cases that represent the long-term variability of the wind parameters, and therefore it requires a reasonable computation effort. Moreover, the influence of reduction of bolt preload on the fatigue damage experienced by the bolts is evaluated. Results of finite element analyses are used for fatigue calculations. According to the results of this study, loss of bolt preload increases the stress ranges, and consequently increases the fatigue damage. However, this effect is more significant as the bolt preload is reduced to 25 % of the design value.
Benzer Tezler
- 500 kw'lık bir rüzgar türbini ana şaftının tasarımı ve yorulma analizleri
The design and fatigue analysis of the main shaft of a 500 kw wind turbine
İBRAHİM ENES ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Structural vibration control in wind turbines
Rüzgar türbinlerinde yapısal titreşim kontrolü
ÇAĞRI KOÇAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN OSMAN ÖZGEN
- Vibration analysis of rotating beam structures made of functionally graded materials in a thermal environment by generalized differential quadrature method
Fonksiyonel derecelendirilmiş dönen kiriş yapıların ısıl ortamda genelleştirilmiş diferansiyel kareleme yöntemi ile titreşim analizi
MUSTAFA TOLGA YAVUZ
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Fatigue life assessment of 5mw onshore wind turbines
5mw karasal rüzgar türbinlerinin yorulma ömrü değerlendirmesi
ONUR KALAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. SERDAR SOYÖZ
- Yüzer güneş enerji sistemlerinde yapısal analiz
Structural analysis of floating solar energy systems
YUNUS EMRE POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YALÇIN ÜNSAN