Otimização estrutural de torres de aço para suporte de turbinas eólicas utilizando a interface MATLAB-ANSYS

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Mendonça, Fernando Gonçalves
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanical Engineering; Wind power; Wind turbines; Wind Turbine; Optimization; Genetic Algorithm; MATLAB-ANSYS interface; Engenharia mecânica; Energia eólica; Turbinas a vento; Aerogerador; Otimização; Algoritmo genético; Interface MATLAB-ANSYS; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11746

Com o aumento do consumo de energia e com a progressiva degradação do meio ambiente, evidencia-se a necessidade de investimentos em pesquisas que busquem aprimorar fontes de energia renovável. A utilização da energia eólica como fonte alternativa é vista como uma ótima opção e vem aumentando gradativamente em diversos países. O Brasil se encontra em uma posição de destaque no cenário mundial de produção de energia eólica. Os geradores eólicos, com o intuito de aumentar a produção de energia, vêm se tornando maiores. Como as torres representam uma parcela significativa do custo total de um complexo eólico, a otimização das mesmas se torna cada vez mais importante. Este trabalho tem como objetivo a otimização estrutural de uma torre eólica modelo MM92 da REpower, buscando minimizar o volume total da torre. Neste trabalho é implementada uma técnica de otimização, com base no Algoritmo Genético (AG), através da interface entre os softwares ANSYS e MATLAB. As análises por elementos finitos realizadas pelo ANSYS - estática e modal - são integradas ao algoritmo executado pelo MATLAB. O volume é otimizado a partir das espessuras da parede da torre, e são respeitadas as restrições relativas ao comportamento estrutural: tensão máxima, deslocamento máximo e frequência natural. Os resultados obtidos mostram que através do AG foi possível ter uma redução do volume da torre em 30%, atendendo a todas as recomendações de projeto.