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Título: A DETERMINISTIC AND STOCHASTIC ANALYSIS OF WIND TURBINES
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): JOAO ANTONIO PIRES ALVES

Colaborador(es):  RUBENS SAMPAIO FILHO - Orientador
Número do Conteúdo: 29870
Catalogação:  08/05/2017 Idioma(s):  ENGLISH - UNITED STATES

Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29870@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=29870@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.29870

Resumo:
This thesis presents a dynamic analysis of a three-blade wind turbine with tubular cross section under deterministic and stochastic concentrated and distributed loads including those caused by wind and by sea currents. Variations in soil conditions are allowed, being modeled as linear axial and torsional springs installed at the base of the tower. The random loading is due to the action of the wind on the turbine blades. The symmetries involved allow the tower to be modeled as having four separated and superimposed structural behaviors: a beaming spatial (lateral motion), a shaft (torsional) motion and a bar (axial) motion. Finite elements are used for approximating the dynamic of the tower and then a reduced model is constructed using a basis of finite dimension of the structure eigenvectors. The other turbine components, namely, the nacelle, the shaft and the blades are modeled as rigid bodies whose links are imposed by constraints functions. An algorithm based on Newmark method was developed to integrate the system of equations in time. Velocities, accelerations, forces and torques as well as the resulting stresses are obtained for several configurations.

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