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Title: Análise estática e dinâmica de diferentes geometrias de fundações superficiais de aerogeradores
Authors: Ribeiro, Robson
Keywords: Solo. Estrutura. Fundações rasas. Aerogeradores.
Issue Date: 2017
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: RIBEIRO, Robson. Análise estática e dinâmica de diferentes geometrias de fundações superficiais de aerogeradores. 2017. 94 f. Monografia (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: Com o atual crescimento da indústria da energia eólica faz-se necessário o estudo cada vez mais aprofundado de soluções para fundações de aerogeradores que sejam capazes sustentar estruturas cada vez maiores e mais esbeltas utilizadas nas torres de suporte. Esta pesquisa tem como objetivo comparar três geometrias de fundações superficiais de aerogeradores, sendo elas: circular; quadrada e octogonal. Foram realizadas análises estáticas utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF) a partir do software SAP 2000. Também foram feitas análises modais com o objetivo de investigar a influência da geometria no comportamento dinâmico das fundações. Foram realizadas análises comparativas do momento fletor e rigidez rotacional da fundação, da influência do módulo de reação vertical nos esforços internos e na rigidez rotacional e da influência da rigidez da fundação na rigidez rotacional. Além disso, foram realizadas análises dinâmicas modais comparando três modelos: torre perfeitamente engastada; apoios flexíveis e modelo da fundação discretizada em elementos finitos. Os resultados das análises estáticas mostram que a fundação quadrada apresenta desempenho melhor com relação aos esforços internos e a rigidez rotacional fornecida à torre e os resultados da análise modal mostram pouca diferença entre o comportamento dinâmico das fundações.
Abstract: Nowadays, with the constant growing of the wind energy industry it became necessary to study more about wind turbine foundations, focusing in archive foundations capable of withstand with taller and more slender tower structures. This paper aims to compare three different wind turbine shallow foundations geometries, those being: circular, square and octagonal footings. The analyses were carried out using SAP 2000, a Finite Element Method (FEM) software. Modal analyses were also carried out to investigate the influence of changing the foundation’s geometries in the dynamic behavior of the system. The following comparative analyses were made: bending moment; rotational stiffness; influence of subgrade reaction modulus change in the bending moment and rotation stiffness and the influence of foundation’s stiffness in the global rotational stiffness. Besides that, the dynamic analyses were carried out using three different lumped parameters models: rigid support model; flexible support model considering the foundation rigid and flexible support model considering the foundation and soil flexibility modeling the foundation using FEM. The results shown that the square foundation have the best performance, showing the lowest bending moments and the largest rotational stiffness. Besides that, the dynamic analyses didn’t show much difference between the geometries, however, when the FEM model was used the square foundation was stiffer than the others.
URI: http://monografias.ufrn.br/jspui/handle/123456789/4059
Other Identifiers: 2012937946
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