Hållfasthetsanalys av en optimerad vikbar konstruktion för vindkraftverk

Detta är en Kandidat-uppsats från KTH/Skolan för industriell teknik och management (ITM)

Författare: Hugo Granberg; Karl Hjelte; [2022]

Nyckelord: ;

Sammanfattning: Miljöfrågan tar mer och mer plats i dagens debatt och efterfrågan på förnybar energi är högre än någonsin. Vindkraftverk är ett möjligt svar på dagens klimatproblem och denna rapport kommer undersöka hur vindkraftverk kan optimeras. Arbetet har som syfte att ta ett första steg mot att konstruera ett vikbart vindkraftverk, en konstruktionslösning som potentiellt kan optimera energiomvandlingen som vindkraftverk kan utföra. Fokus kommer i huvudsak att vara en hållfasthetsanalys av vindkraftverket och hur sveparean relaterar till hållfastheten hos vindkraftverket. Genom att jämföra belastningarna på ett vindkraftverk med standardiserade mått och hur de skiljer sig om sveparean görs dubbelt så stor kommer den procentuella ökningen av de spänningar som uppstår beräknas och diskuteras. En ökad sveparea ökar energiomvandlingen och detta arbete kommer behandla hur detta påverkar konstruktionen. De komponenter som analyserades var tornet och rotorbladen. Med en matematisk modellering uppskattades den maximala böjspänningen i tornet öka med 41 % och uppstå vid tornets botten. Slutsatsen drogs att spänningarna i tornet inte blev problematiska ur ett hållfasthetsperspektiv om sveparean dubblerades. Då sveparean dubblerades ökade dock den maximala effektivspänningen i rotorbladen med 110 % och bedömdes inte hållbar ur ett hållfasthetsperspektiv. Deformationen av rotorbladen ansågs inte heller vara hållbar då utböjningen gav upphov till den maximala förskjutningen på 34 m vid en dubbelt så stor sveparea.

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)