Малая ветроэнергетика / Вопросы перед покупкой
Конструкции и строительные работы
Как прогиб башни может увеличить изгибающий момент, которому она должна сопротивляться?
Краткий ответ
Когда башня отклоняется вбок, ее вертикальная нагрузка может действовать с дополнительным плечом и увеличивать изгиб. Этот эффект второго порядка связывает продольную нагрузку с деформацией. Расчет первого порядка, основанный только на недеформированной геометрии, может занижать требуемое сопротивление, когда гибкость и сжатие делают дополнительный момент существенным.
Проследите действие силы тяжести в смещенной геометрии
Простой концептуальный вклад — это произведение продольной силы на поперечное смещение. В гипотетическом случае постоянная сжимающая сила 100 kN, действующая при дополнительном смещении 0.05 m, создает дополнительный момент 5 kN m в рассматриваемом сечении.
Этот пример иллюстрирует только равновесие. Реальная башня имеет распределенный вес, переменный прогиб, ветровую нагрузку и особенности работы соединений; дополнительный момент нельзя найти, применив одно смещение ко всей ее высоте.
Последовательно учитывайте несовершенства
Начальный наклон или искривление элемента создают эксцентриситет еще до появления прогиба от ветра. Поворот фундамента может добавить еще одно перемещение опоры. Если расчетная модель без обоснования предполагает идеальную геометрию и жестко заделанное основание, она может не учесть взаимодействующие составляющие.
Реакция второго порядка также может изменить распределение усилий в системе со связями или оттяжками. Успешная отдельная проверка напряжений материала не подтверждает общую устойчивость такой деформированной конструкции.
Уточните, влияет ли упрощение на решение
Проектировщик башни должен указать метод расчета и то, как он учитывает значимые несовершенства, жесткость и продольную нагрузку. Обоснованный упрощенный метод может быть допустим в пределах своей области применения, но его допущения должны соответствовать фактической башне и опоре.
Если изменение жесткости опоры или смонтированной геометрии существенно меняет требуемое сопротивление, выясните последствия этой чувствительности до выбора башни. Не выправляйте конструкцию и не изменяйте натяжение оттяжек на основании этого объяснения. Результат проектирования должен подтверждать пригодность собранной опорной конструкции для выбранной турбины, а не просто показывать, что номинальные напряжения первого порядка остаются ниже предела текучести стали.
Источники
Примеры приведены для пояснения. Характеристики конкретного изделия, совместимость и комплект поставки подтверждаются соответствующими документами.