[en] A DETERMINISTIC AND STOCHASTIC ANALYSIS OF WIND TURBINES

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: JOAO ANTONIO PIRES ALVES
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] DINAMICA; [pt] TURBINAS EOLICAS; [pt] CARREGAMENTO RANDOMICO; [pt] ESTRUTURAS FLEXIVEIS; [en] DYNAMICS; [en] FLEXIBLE STRUCTURES
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29870&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29870&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.29870

[pt] Este trabalho apresenta uma análise dinâmica de uma turbina eólica com torre tubular e com rotor de três pás sob carregamentos determinísticos e estocásticos, concentrados e distribuídos, dentre eles os provocados pelo vento e por correntes marinhas. Variações nas condições do solo são permitidas sendo simuladas como molas axiais e torcionais lineares instaladas na base da torre. Os carregamentos aleatórios são devidos à ação do vento sobre as pás da turbina. As simetrias envolvidas permitem que a torre seja modelada como quatro elementos estruturais distintos e superpostos: uma viga com movimento espacial (dois movimentos laterais independentes), um eixo (movimento de torção) e uma barra (movimento axial). Elementos finitos são utilizados para a aproximação da dinâmica da torre, sendo então construído um modelo reduzido, utilizando uma base de dimensão finita com autovetores da estrutura. Os demais componentes da turbina, nacele, eixo e pás são modelados como corpos rígidos. Todos os componentes são agrupados e para modelar seus vínculos são impostas equações de restrição. Um algoritmo baseado no método de Newmark foi desenvolvido para integrar o sistema de equações no tempo. Velocidades, acelerações, forças e torques são obtidos para diversas configurações.