کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8062224 1520630 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
New shape function solutions for fracture mechanics analysis of offshore wind turbine monopile foundations
ترجمه فارسی عنوان
راه حل های جدید شکل عملکرد برای تجزیه و تحلیل مکانیک شکست در توربین های دریایی مونوپیل پایه
کلمات کلیدی
فاکتور شدت تنش تابع شکل، رشد ترک خستگی، بازرسی، یکپارچه، توربین بادی دریایی،
ترجمه چکیده
توربین های بادی دریایی به عنوان یکی از راه حل های امیدوار کننده برای تامین انرژی پایدار محسوب می شوند. اکثریت غالب تمام توربین های بادی دریایی نصب شده به پایه دریایی با پایه های تک پایه ثابت شده اند. برای پیش بینی طول عمر این ساختارها، مقادیر قابل اعتماد برای عملکرد شکل و عامل شدت تنش مورد نیاز است. در این مطالعه یک معادله جدید از طریق شبیه سازی عناصر محدود ساخته شده است که برای طیف گسترده ای از هندسه های تک قطبی با ابعاد مختلف، طول کرک و عمق برای ارزیابی عملکرد شکل و فاکتورهای شدت تنش برای مونوپیل ها انجام شده است. راه حل های جدید از طریق مقایسه با راه حل های موجود ارائه شده توسط نیومن و راجو برای سیلندر های توخالی کوچک تایید شده است. راه حل های عملکردی شکل تجربی در این مطالعه در یک مطالعه مورد استفاده قرار گرفته و نتایج با راه حل های عملکرد شکل مقایسه شده است. یافته شده است که راه حل های قدیمی تخمین های نامناسب رشد شکاف خستگی در تک نفره ها را فراهم می کنند و بر اساس نوع عملکرد عملکرد شکل که در ارزیابی یکپارچگی سازه ای استفاده می شود، میزان خستگی را از دست می دهند. استفاده از راه حل جدید باعث خواهد شد که طرح های تک قطبی دقیق تر و همچنین پیش بینی های موجود در ساختارهای یکپارچه موجود باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
پیش نمایش مقاله
راه حل های جدید شکل عملکرد برای تجزیه و تحلیل مکانیک شکست در توربین های دریایی مونوپیل پایه
چکیده انگلیسی
Offshore wind turbines are considered one of the most promising solutions to provide sustainable energy. The dominant majority of all installed offshore wind turbines are fixed to the seabed using monopile foundations. To predict the lifetime of these structures, reliable values for shape function and stress intensity factor are needed. In this study, a new equation is developed through finite element simulations which have been performed for a wide range of monopile geometries with different dimensions, crack lengths and depths, to evaluate shape function and stress intensity factor solutions for monopiles. The new solutions have been verified through comparison with the existing solutions provided by Newman & Raju for small hollow cylinders. The empirical shape function solutions developed in this study are employed in a case study and the results have been compared with the existing shape function solutions. It is found that the old solutions provide inaccurate estimations of fatigue crack growth in monopiles and they underestimate or overestimate the fatigue life depending on the shape function solution employed in the structural integrity assessment. The use of the new solution will result in more accurate monopile designs as well as life predictions of existing monopile structures.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ocean Engineering - Volume 160, 15 July 2018, Pages 264-275
نویسندگان
, , , ,