بررسی ارتعاشات عرضی و اجباری توربین بادی وتعیین فرکانس طبیعی آن با دو روش تحلیلی و عددی

در این مقاله ارتعاشات عرضی توربین بادی در حالت کلی تحت بار های اعمالی خارجی به صورت گسترده ، متمرکز عرضی و محوری و در هنگام وقوع زمین لرزه مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. جهت انجام تحلیل های تئوری، برج توربین بادی به صورت تیر اویلر- برنولی فرض شده است که از یک طرف ثابت بوده و از طرف دیگر برروی آن جرم متمرکزی که ناشی از جرم مجموع ناسل و پره ها می باشد، متصل است. لذا یک تیر اویلر- برنولی یک سر گیردار همگن با سطح مقطع ثابتA و ممان اینرسیI مورد مطالعه قرار می گیرد. در این پژوهش ، علاوه بر نیروی اینرسی ناشی از حرکت عرضی جرم متمرکز در انتهای تیر، نیروی متمرکز خارجی که به صورت هارمونیک در انتهای تیر اویلر- برنولی به آن وارد می شود و نیرویی که به طور گسترده و غیر یکنواخت به آن وارد می شود به همراه نیروی محوری در نظر گرفته شده است. پس از آن حرکت پایه در جهت عرضی که نمایانگر تحریک پایه می باشد دخیل شده است و اثر وارد آمدن همگی آنها برروی سازه را مورد مطالعه قرار می دهد. در ادامه با استفاده از روش ریلی، فرمول فرکانس طبیعی سازه ی توربین بادی را استخراج نموده و برای نمونه ای در ابعاد آزمایشگاهی محاسبه می شود. نمونه ی مزبور را در نرم افزار Abaqus نیز شبیه سازی کرده و نتایج تحلیلی و شبیه سازی بایکدیگر مقایسه و اعتبارسنجی می شوند.

Keywords:

توربین بادی , ارتعاشات عرضی و اجباری , زمین لرزه , تیر اویلر- برنولی , روش ریلی , فرکانس طبیعی , نرم افزار Abaqus