Elektrownia wiatrowa z konstrukcją kratową o prętach z rur drewnianych wzmocnionych włóknami syntetycznymi
Projekt klienta
-
01
Elektrownia wiatrowa z konstrukcją kratową o prętach z rur drewnianych wzmocnionych włóknami syntetycznymi (© TU Dresden)
-
01
Elektrownia wiatrowa z konstrukcją kratową o prętach z rur drewnianych wzmocnionych włóknami syntetycznymi (© TU Dresden)
-
01
Segment kratownicowy wykonany z profilowanych rur drewnianych wzmocnionych włóknami w górnej części wieży (© TU Dresden)
-
01
Segment kratownicowy wykonany z profilowanych rur drewnianych wzmocnionych włóknami (© TU Dresden)
-
01
Model 3D kratownicy (po lewej) i siły osiowe (po prawej) w RSTAB (© TU Dresden)
-
01
Model 3D kratownicy w RSTAB (© TU Dresden)
Na terenie firmy STM Montage GmbH w Lunzenau został przeprowadzony innowacyjny projekt badawczy: wzniesiona została turbina wiatrowa z wieżą kratową, której najwyższy segment składa się z rur drewnianych wzmocnionych włóknami polimerowymi.
| Finansowanie projektów badawczych |
Zukunftsinitiative Mittelstand (ZIM), Germany German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi) Funding code: KF 2132403WZ3 |
| Projektowanie, inżynieria konstrukcyjna, wykonanie |
Technical University of Dresden tu-dresden.de |
| Wykonanie i montaż |
STM Montage GmbH www.stm-montage.de |
Parametry modelu
Model
Cienkościenne rury drewniane charakteryzują się małym ciężarem własnym i dobrymi właściwościami dynamicznymi. Dzięki temu efektywniej wykorzystuje się materiał, polepsza się odpowiedź dynamiczna konstrukcji oraz odporność z uwagi na zmęczenie.
Za projekt i zwymiarowanie wieży kratowej odpowiedzialny była Politechnika w Dreźnie. Do obliczeń wykorzystano program RSTAB, służący do analizy konstrukcji szkieletowych i kratownic.
Konstrukcja
Wieża kratowa ma łącznie 32 metry wysokości; u góry zamontowano turbinę wiatrową o mocy 10 kW. Najniższa część konstrukcji, o wysokości około 18,5 m, składa się z rur stalowych S235. Na górze umieszczono segment kratowy o wysokości około 11 m, z profilowanymi drewnianymi rurami o średnicy d = 240 mm i krzyżulcami z rur stalowych.
Rury profilowane składają się ze wstępnie sprasowanych drewnianych płyt, które zostały wygięte pod wpływem wysokiej temperatury i pary w cienkościenne przekroje rurowe. Metoda ta została opracowana przez Instytut Konstrukcji Stalowych i Drewnianych. Wytworzone w ten sposób elementy konstrukcyjne mają bardzo dużą nośność przy bardzo małym ciężarze własnym. Na zewnątrz zastosowano cienką warstwę tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami. Zwiększa to wytrzymałość na ściskanie nawet o 50% i dodatkowo zapewnia ochronę przed warunkami atmosferycznymi.
Połączenia podłużne drewnianych słupów składają się ze stalowych rur, z którymi łączą się również krzyżulce. Cechą szczególną tych połączeń jest to, że były one klejone. Wcześniej elementy te zostały szczegółowo przeanalizowane przez TU Dresden, metodą eksperymentalną i numeryczną. W wyniku przeprowadzonych analiz określono graniczne wytrzymałości połączeń, które można było uwzględnić w obliczeniach w programie RSTAB.
Po wybudowaniu wieży kratowej wszystkie części stalowe oraz elementy łączące rury drewniane zostały pokryte powłoką antykorozyjną. Testy wykazały, że profilowane rury drewniane nadają się do wykorzystania jako elementy nośne w konstrukcjach wieżowych poddawanych drganiom. Największą zaletą jest mniejszy ciężar własny w porównaniu z profilami stalowymi, a tym samym redukcja masy drgającej. W tym projekcie ciężar własny najwyższego segmentu mógł zostać zredukowany o 1,2 tony w porównaniu z konstrukcją stalową. Ponadto, właściwości tłumiące drewna, zmniejszyły efekty zmęczeniowe w dolnym fragmencie konstrukcji.
Projekt badawczy został sfinansowany ze środków Centralnego Programu Innowacji dla Małych i Średnich Przedsiębiorstw (ZIM) Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Energii (BMWi).
Literatura
Lokalizacja projektu
Cossener Straße 2Słowa kluczowe
Elektrownia wiatrowa Kratownica Wieża Wzmocnione włóknami Rury profilowane z drewna
Skomentuj...
Skomentuj...
- Odwiedziny 869x
- Zaktualizowane 30. sierpnia 2021
Kontakt
Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.
![[EN] KB 000967 | Baza danych szablonów fundamentów](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/6/3/2/3063205/3063205.png?la=pl&mw=348&mlid=1F58AF64EAE44EF1ABDEEF358B4D8C44&hash=9A60CF7CB129F90E3C7E240F18F10739D33304F7)
![[EN] KB 000946 | Oddzielne wprowadzenie obciążenia dla obliczeń konstrukcji lub fundamentów](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/6/2/9/3062982/3062982.png?la=pl&mw=348&mlid=E124ABC2718342E4ACC9DA0C42592A7E&hash=5BD95FB43A4E88D5FEF944176063C50DDF13B533)
![[EN] KB 000857 | Modelowanie pręta prostopadłego do istniejącego pręta](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/4/0/7/3040774/3040774.png?la=pl&mw=348&mlid=93AF5C72E3074A7A996C21C194970C2B&hash=77FAC94DD95B6FE4FC378607D4376E935E452FC3)
![[EN] KB 000982 | Model niestabilny](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/0/0/7/3000730/3000730.png?la=pl&mw=348&mlid=96A7FF9B962F486BBBDA1C2E39EEF4E6&hash=390011268BE1D4F8430EF8EB8A253D88708AED81)
![[EN] KB 000676 | Regulowane wartości wyników dla powierzchni](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/8/5/4/2985435/2985435.png?la=pl&mw=348&mlid=4391FDF40EE54528BB9F63F38A171E91&hash=665142B98AC570E58F0E89E880C457BDBB243600)
![[EN] KB 000633 | Modelowanie płatwi przy wykorzystaniu menedżera bloków](http://img.youtube.com/vi/rjjc2WZYiwM/mqdefault.jpg)
![[EN] KB 000648 | Ändern der Begrenzungslinien einer Fläche](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/8/6/1/2986144/2986144.png?la=pl&mw=348&mlid=A443A4D21B5340AF8FCD022822A64140&hash=8FBC8EEBD90D4B42A07441F18710C823FE660DED)
![[EN] Tutorial dla RFEM 5 dla studentów | 014 Dynamics: Drgania własne | WYNIKI](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/8/8/2998890/2998890.png?la=pl&mw=348&mlid=0A9BC19AB814437BAA0C507653A59D9A&hash=DAA1FCA45A5895FE12E11D97E5BAE8E6B5C076B6)
![[EN] KB 001672 | Zastosowanie typów prętów i przegubów na przykładzie kratownicy](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/7/4/2967493/2967493.png?la=pl&mw=348&mlid=6C12280EF829412D85342816B5DC2F12&hash=DF701A392F6BEBEBB5037FF3ADCD70FEA9808F4C)
![[FR] Określanie współczynników ciśnienia wewnętrznego (cpi)](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/7/4/2967413/2967413.png?la=pl&mw=348&mlid=1C6F3667353B42819ACD27E64B11CF8E&hash=B02813A955552F5311E210C9CB0BE811B7D4EFFD)
![[EN] KB 000879 | Parametryzacja przekrojów walcowanych](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/x/0/8/7/0/3087090/3087090.png?la=pl&mw=348&mlid=AAEF24A2B68C4CD59E84A1143FCF4FEB&hash=339D3ADDFBE9522E88E87DACE019E5BC669AB0F4)
Nowy
Baza danych szablonów podstawowych
W programie RFEM 5 oraz w programie RSTAB 8 w RF-/FOUNDATION Pro można zapisać wymiary fundamentów dla wszystkich pięciu typów fundamentów jako szablony fundamentów w bazie danych zdefiniowanej przez użytkownika i wykorzystać je później w innych modelach.
- Jakie jest znaczenie superpozycji zgodnie z regułą CQC w analizie dynamicznej?
- Jak wyświetlić w protokole wydruku niektóre wyniki wszystkich przypadków obciążeń, a pozostałe tylko wyniki wybranych przypadków obciążeń?
- Gdzie znajdę ustawienie określające wprowadzony element konstrukcyjny jako „ścianę” lub „płytę”?
- Chciałbym zamienić obciążenie z obciążenia powierzchniowego na obciążenie liniowe, czyli zastosować je do poszczególnych belek. Jak mogę to zrobić bez korzystania z obszaru pomocniczego?
- Zdefiniowałem obciążenia termiczne, odkształcenia lub wygięcie wstępne. Po zmodyfikowaniu sztywności odkształcenia nie są już prawdopodobne.
- Czy możliwe jest przeniesienie właściwości, takich jak przekrój lub grubość powierzchni, a także materiał powierzchni istniejącego elementu na nowy element?
- Jak uzyskać siły na końcach pręta do obliczeń połączeń?
- Sztywny pręt powinien być w stanie przenosić tylko siły rozciągające lub tylko siły ściskające. Jakie są możliwości uwzględnienia tych nieliniowości w obliczeniach?
- Jak przeprowadzić analizę stateczności pręta o zmiennym przekroju?
- Jak graficznie przedstawić przemieszczenia węzłowe?
