مطالعه عددی رفتار خستگی توربینهای بادی فراساحلی تک شمع با درنظر گرفتن اندرکنش خاک- سازه

توربینهای بادی فراساحلی تک شمع در معرض منبع قابل توجهی از تحریکات شبه دوره ای از باد و موج قرار دارند بنابراین ارزیابی خستگی امری اجباری است. توربینها تحت بارگذاری چرخهای طولانی مدت قرار دارند که موجب تغییر سختی خاک و در نتیجه سختی فونداسیون می شود. هدف اصلی این مطالعه بررسی طول عمر خستگی توربین بادی فراساحلی ۵ مگاواتی مبتنی بر تک شمع می باشد که فونداسیون آن از خاک های ماسه ای سست تا متراکم در نظر گرفته شده است. اندرکنش خاک شمع با یک مدل فنر توزیع شده با استفاده از منحنیهای غیر خطی p-y مطابق با آیین نامه API مدلسازی گردید و تحلیلهای یکپارچه در حوزه زمان انجام و آسیب خستگی ناشی از گشتاور خمشی معادل آسیب در خط گل ارزیابی شد. طول عمر خستگی به ترتیب در خاک های ماسه ای سست تا متراکم از ۲۱ تا ۶۴ سال بدست آمد و تغییر در پارامتر میرایی سازه باعث افزایش عمر حدود ۲ برابری و افزایش قطر شمع نیز طول عمر را به میزان ۲/۶ برابر حاصل می کند. مطابق با این نتایج تغییرات در پارامترهای خاک باید در محاسبات آسیب خستگی توربینهای بادی فراساحلی برای تخمین دقیق تر طول عمر خستگی در نظر گرفته شود.

کلیدواژه ها:

توربینهای بادی فراساحلی ، تخمین عمر ، اندرکنش خاک سازه ، منحنی py ، بارگذاری چرخه ای