Tuuliturbiinivaihteen väsymislaskenta konseptivaiheessa
Kurtti, Juho (2019)
2019
Konetekniikka
Teknisten tieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-02-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201902071230
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201902071230
Tiivistelmä
Tuuliturbiinivaihteen väsymislaskenta on tuulikuormituksen satunnaisluonteen vuoksi suuria epävarmuuksia sisältävää. Epävarmuutta yritetään hallita suurilla tietomäärillä laskentamalleissa ja kuormitustiedoissa, mikä kasvattaa laskenta-aikaa. Väsymislaskennan nopeus erityisesti konseptivaiheessa on tärkeää useampien iterointikierrosten mahdollistamiseksi. Tässä työssä tutkitaan tuuliturbiinivaihteen väsymislaskentaa erityisesti nopeuden näkökulmasta. Työssä tutkitaan esimerkkitapauksena tuuliturbiinivaihteen ensimmäisen planeettaportaan planeetankantajaa.
Tässä työssä tutkitaan kahta erillistä menetelmää väsymislaskennan nopeuttamiseksi. Toinen perustuu FEM-mallin solmujen karsintaan ja toinen kuormitusten karsintaan. Kuormitusten karsinnan tarkastelun vuoksi työssä on tutkittu myös millä tavalla kuormitustapaukset muodostetaan tuuliturbiineille ohjaavien standardien mukaisesti.
Työn taustaksi on tutkittu väsymislaskennan teoriaa erityisesti tuuliturbiineihin liittyen. Tuuliturbiinien väsymislaskentaa ohjataan kansainvälisillä standardeilla ja luokituslaitosten muodostamilla ohjeilla.
Työn tulosten perusteella väsymislaskennan nopeuttaminen on mahdollista. Nopeuttamisen ohella on tunnettava tietojen karsinnan tuottama epävarmuus, johon tämä työ antaa tietoa erityisesti planeetankantajaa tarkastellessa.
Tässä työssä tutkitaan kahta erillistä menetelmää väsymislaskennan nopeuttamiseksi. Toinen perustuu FEM-mallin solmujen karsintaan ja toinen kuormitusten karsintaan. Kuormitusten karsinnan tarkastelun vuoksi työssä on tutkittu myös millä tavalla kuormitustapaukset muodostetaan tuuliturbiineille ohjaavien standardien mukaisesti.
Työn taustaksi on tutkittu väsymislaskennan teoriaa erityisesti tuuliturbiineihin liittyen. Tuuliturbiinien väsymislaskentaa ohjataan kansainvälisillä standardeilla ja luokituslaitosten muodostamilla ohjeilla.
Työn tulosten perusteella väsymislaskennan nopeuttaminen on mahdollista. Nopeuttamisen ohella on tunnettava tietojen karsinnan tuottama epävarmuus, johon tämä työ antaa tietoa erityisesti planeetankantajaa tarkastellessa.