Análise de fadiga em torres de aerogeradores de eixos horizontais de pequeno porte
This work presents a fatigue analysis of the CGS3 tower used in small horizontal axis wind turbines, where this was done through the determination of loads on the structure, coming from the wind in a generic urban region of southern Brazil. The study aims to assess the applicability of the structure...
Autor principal: | Silva, Peterson Bernoni Gagliotto da |
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Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
Idioma: | Português |
Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2022
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Assuntos: | |
Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28062 |
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riut-1-280622022-04-19T06:07:23Z Análise de fadiga em torres de aerogeradores de eixos horizontais de pequeno porte Fatigue analysis in small horizontal axis wind turbine towers Silva, Peterson Bernoni Gagliotto da Trentin, Robson Gonçalves Dicati, Gabriela Wessling Oening Rossetto, Diego Rizzotto Rodrigues, Fabio Rodrigo Mandello Trentin, Robson Gonçalves Energia eólica Turbinas eólicas Fadiga Wind power Wind turbines Fatigue CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA This work presents a fatigue analysis of the CGS3 tower used in small horizontal axis wind turbines, where this was done through the determination of loads on the structure, coming from the wind in a generic urban region of southern Brazil. The study aims to assess the applicability of the structure and serve as an incentive for the exploitation of wind energy in the country. The basis for this study after modeling the structure was an analysis using finite elements, where the loading conditions were dictated by the absence and presence of the average wind actions, determined from ABNT NBR 6123: 1988. This analysis is made based on the equivalent von Mises tension and the criterion of Modified Goodman's fatigue failure applied to guarantee a minimum life of twenty years, this study enabled a better understanding of the requests to which the structure will be subject and its behavior under such conditions. Therefore, through the necessary simulations and calculations, it was identified that the critical points of the structure presented safety coefficients for the fatigue and flow failure that guarantee a minimum required life and even an infinite life, even when it is exposed to conditions in other environments with high responsibility and low pressure loss, thus characterizing the applicability of the structure in the predetermined region. Este trabalho apresenta uma análise de fadiga da torre CGS3 utilizada em aerogeradores de eixos horizontais de pequeno porte, onde esta foi feita através da determinação de carregamentos sobre a estrutura, advindos do vento em uma região genérica urbana do sul do Brasil. O estudo tem como objetivo avaliar a aplicabilidade da estrutura e servir como incentivo para a exploração da energia eólica no país. A base para esse estudo após a modelagem da estrutura foi uma análise por meio de elementos finitos, onde as condições de carregamento foram ditadas pela ausência e presença das ações médias do vento, determinadas a partir da ABNT NBR 6123:1988. Esta análise foi feita com base na tensão equivalente de von Mises e o critério de falha por fadiga de Goodman Modificado aplicado para garantir uma vida mínima de vinte anos, este estudo possibilitou uma melhor compreensão das solicitações à que a estrutura estará sujeita e do comportamento desta sob tais condições. Sendo assim, através da realização das simulações e cálculos necessários, identificou-se que os pontos críticos da estrutura apresentaram coeficientes de segurança para a falha por fadiga e escoamento que garantem uma vida mínima requerida e até mesmo uma vida infinita, mesmo quando esta é exposta a condições de outros ambientes de elevada responsabilidade e baixa perda de carga, caracterizando assim, a aplicabilidade da estrutura na região pré-determinada. 2022-04-18T13:27:04Z 2022-04-18T13:27:04Z 2021-05-13 bachelorThesis SILVA, Peterson Bernoni Gagliotto da. Análise de fadiga em torres de aerogeradores de eixos horizontais de pequeno porte. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28062 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Energia eólica Turbinas eólicas Fadiga Wind power Wind turbines Fatigue CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
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This work presents a fatigue analysis of the CGS3 tower used in small horizontal axis wind turbines, where this was done through the determination of loads on the structure, coming from the wind in a generic urban region of southern Brazil. The study aims to assess the applicability of the structure and serve as an incentive for the exploitation of wind energy in the country. The basis for this study after modeling the structure was an analysis using finite elements, where the loading conditions were dictated by the absence and presence of the average wind actions, determined from ABNT NBR 6123: 1988. This analysis is made based on the equivalent von Mises tension and the criterion of Modified Goodman's fatigue failure applied to guarantee a minimum life of twenty years, this study enabled a better understanding of the requests to which the structure will be subject and its behavior under such conditions. Therefore, through the necessary simulations and calculations, it was identified that the critical points of the structure presented safety coefficients for the fatigue and flow failure that guarantee a minimum required life and even an infinite life, even when it is exposed to conditions in other environments with high responsibility and low pressure loss, thus characterizing the applicability of the structure in the predetermined region. |
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