کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7174411 1465291 2018 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Geometrically nonlinear beam analysis of composite wind turbine blades based on quadrature element method
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل پرتوهای غیر خطی هندسه ترکیبی توربین بادی براساس روش المانهای مربعی
ترجمه چکیده
تئوری پرتوهای غیرخطی جدید برای تجزیه و تحلیل تیغه های ترکیبی توربین توربین ارائه شده است. نظریه پرتو توسط گسترش کیهان نظریه پرتوهای اویلر-برنولی به یک پرتو تیموشنکو تعمیم یافته است. متغیرهای مبتنی بر مکانیک برای توصیف چرخش محدود استفاده می شود به طوری که می توان از مشکلات وابستگی توالی یا اختلاف فضایی متغیرهای چرخشی جلوگیری کرد. علاوه بر این، تئوری پرتوهای غیر خطی با استفاده از روش المان کوادراتوری ضعیف به کار رفته است. نمونه های عددی از هر دو تیرهای غیر چرخشی و چرخشی داده می شود و مقایسه آن با نتایج عناصر تحلیلی و محدود، دقت محاسباتی بالا و کارایی عنصر چهار بعدی غیر خطی پیشنهاد شده را نشان می دهد. یک مطالعه پارامتری ساده یک تیغه توربین بادی مجازی 5 مگاواتی نشان می دهد که اتصال خم شدن پیچ و مهره به علت عدم انطباق مواد و غیر خطی هندسی به طور قابل توجهی عملکرد پویا تیغه را تحت تاثیر قرار می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
A new nonlinear beam theory is proposed for the analysis of composite wind turbine blades. The beam theory is developed by extending classical Euler-Bernoulli beam theory to a generalized Timoshenko beam. Mechanics-based variables are used to describe finite rotation such that the problems of the sequence dependence or spatially discontinuity of rotational variables can be avoided. Furthermore, nonlinear beam theory is implemented using the weak-form quadrature element method. Numerical examples of both non-rotating and rotating beams are given and the comparison with analytical and finite element results shows high computational accuracy and efficiency of the proposed nonlinear quadrature element. A simple parametric study of a virtual 5-MW wind turbine blade shows that bend-twist coupling due to both material anisotropy and geometrical nonlinearity affects the dynamic performance of the blade significantly.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Non-Linear Mechanics - Volume 104, September 2018, Pages 87-99
نویسندگان
, , ,