|
چکیده:
در این پژوهش ﺑـﺎ ﺑﺮرﺳـﻲ ﻧﺘـﺎﻳﺞ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻋـﺪدی اسپار توربین بادی در
ﺷـﺮاﻳﻂ ﺑﺎرﮔـﺬاری ﻣﺸـﺎﺑﻪ و با تغییر پارامترهای ضخامت و زاویه الیاف به
بهینه سازی بدنه اسپار پرداخته شده است. ﺗﺤﻠﻴﻞ المان محدود ﺗﻮﺳﻂ ﻧﺮم اﻓﺰار
آباکوس اﻧﺠﺎم شده ﻛﻪ در ﻧﺘﻴﺠﻪ محلهای ﺗﻤﺮﻛﺰ ﺗﻨﺶ در اسپار ﺗﻮرﺑﻴﻦ را ﻧﺸﺎن می
دهد. از نتایج عددی می توان دریافت که با توجه به تغییر زاویه الیاف در
اسپار، محل حداکثر تنش تغییر می کند. بطوریکه با افزایش زاویه الیاف محل
حداکثر تنش از ریشه به سمت 3/1 ابتدایی اسپار تغییر پیدا میکند و رفته رفته
مجدداً به ریشه اسپار بازمی گردد. با افزایش ضخامت لایه ها و با فرض ثابت
بودن زاویه الیاف، میزان تنش اعمالی به سازه رفته رفته کاهش می باشد. اما
با بررسی تاثیر زاویه الیاف در حالتی که ضخامت لایه ها ثابت می باشد می
توان دریافت که برای زوایای 45 و 60 درجه حداکثر تنش به سازه وارد شده و با
زوایای صفر و 90 درجه کمترین تنش به سازه وارد می شود. با افزایش ضخامت
لایه ها و با فرض ثابت بودن زاویه الیاف، میزان کرنش اعمالی به سازه رفته
رفته کاهش می یابد. اما با بررسی تاثیر زاویه الیاف در حالتی که ضخامت لایه
ها ثابت می باشد می توان دریافت که با افزایش زاویه تا 45 درجه کرنش
افزایش می یابد و پس از آن با افزایش زاویه الیاف میزان کرنش اعمالی تقریبا
ثابت می شود.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 1-مقدمه7
1-1-پیشگفتار7
1-2-انواع توربین بادی8
1-2-1-توربینهای محور افقی10
1-2-2-توربینهای محور عمودی12
1-2-3-توربین از نوع Savnoius14
1-2-4-چرخش توربینهای بادی برپایه نیروی درگ15
1-2-5-چرخش توربینهای بادی بر پایه نیروی لیفت16
1-2-6-اجزاء اصلی توربینهای بادی محور افقی17
فصل 2-پیشینه پژوهش23
2-1-تعریف کامپوزیت23
2-2-تاریخچه کامپوزیتها23
2-3-مزایای استفاده ازکامپوزیت ها25
2-4-کاربرد کامپوزیتها26
2-5-طبقه بندی کامپوزیتها29
2-5-1-کامپوزیتهای ذره ای(تقویت شده باذرات29
2-5-2-کامپوزیتهای لیفی(تقویت شده باالیاف)30
2-6-انواع الیاف مورداستفاده درکامپوزیت ها33
2-6-1-الیاف شیشه:33
2-6-2-الیاف کربن34
2-6-3-الیاف آرامید (کولار)35
2-6-4-الیاف برن35
2-6-5-الیاف پلی اتیلن36
2-6-6-الیاف سرامیکی36
2-6-7-الیاف فلزی36
2-7-ماتریس های پلیمری37
2-7-1-ماتریس اپوکسی38
2-7-2-ماتریس پلی استر40
2-7-3-ماتریس فنولیک41
2-8-معادلات ساختاری کامپوزیت ها42
2-8-1-قانون عمومی هوک42
2-9-تقارن مواد45
2-9-1-مواد منوکلینیک45
2-9-2-مواد اورتوتروپیک49
2-9-3-ایزوتروپ جانبی51
2-9-4-مواد ایزوتروپ53
2-10-ثابتهای مهندسی53
2-11-ماتریس های سفتی در یک لمینیت59
2-12-ثابت های مهندسی یک لایه چینی61
2-13-ثابت های مهندسی درون صفحه ای یک چندلایه62
2-13-1-ثابت های کششی یک چند لایه [13]63
2-13-2-ثابت های خمشی یک چندلایه[13]63
2-14-مروری بر پژوهش های پیشین64
فصل 3-مدلسازی، تحلیل و بهینه سازی76
3-1-روش تحقیق76
3-2-مشخصات پره و اسپار توربین بادی V47-660kW77
3-3-مفروضات78
3-4-مراحل طراحی و تحلیل اسپار (در ادامه به جای اسپار از تیر استفاده شده است)82
3-5-مرحله اول (مدل کردن)82
3-5-1-قسمت sketch84
3-6-مرحله دوم (مشخص کردن مواد)85
3-7-مرحله سوم (اسمبلی کردن)88
3-8-مرحله چهارم (طراحی مراحل حل step)90
3-9-مرحله پنجم (مرحله بارگذاری)90
3-10-مرحله ششم (مرحله المان بندی (مش بندی))92
3-11-مرحله هفتم (حل)93
فصل 4-بررسی نتایج95
4-1-مشاهده نتایج95
4-2-بهینه سازی و بررسی نتایج96
4-2-1-روش رگرسیون چند متغیره جهت پیشبینی وزن و سفتی96
فصل 5-نتیجه‌گیری و پیشنهادها101
5-1-نتیجه گیری101
5-2-پیشنهادات103
فصل 6-مراجع104
|
