MTS를 활용한 해석 사례 | midas MTS

드럼형 풍력 발전기의 안전성 검토

Written by MIDASIT | Dec 16, 2021 2:52:38 AM

해석목적

 

•  자중 및 풍하중에 대한 변위, 강도 검토
•  해석을 통하여 자중 및 풍력에 견딜 수 있는 최적의 구조물 재질 및 치수 도출

해석모델 및 조건

 

해석모델

 

•  요소 수 : 4,960 개
•  노드 수 : 4,575 개
• 해석에서 중요하지 않은 부품은 생략하고 모터와 드럼은 질량으로 치환 ( 주 관심대상은 프레임부)
•  재료는 ‘SUS304’를 사용했으며 NFX Structure에서 제공하는 표준 데이터를 사용
•  자동 요소망(엣지)을 생성하고 질량요소를 사용함

 

 

해석 모델 (보, 질량요소)

 

Wind Turbine의 3D모델(Part)과 FEM 모델(part)

 

 

모터/드럼을 질량으로 치환

 

하중조건

 

•  풍하중을 X 방향으로 가정하고 풍력계수는 최대1로 가정하여 계산
•  드럼에 가해지는 풍하중을 프레임에 보요소하중으로 재하

 

하중조건

 

보하중으로 표현한 풍하중

 

2T 프레임

 

해석결과

 

풍속 8m/s 해석 결과

 

•  최대 변위 : 40.4901mm / 최대 응력 : 70.251 N/㎟

 

풍속 15m/s 해석 결과

 

•  최대 변위 : 42.6628mm / 최대 응력 : 226.538 N/㎟ à 인장강도 (215) 도달

 

풍속 30m/s 해석 결과

 

•  최대 변위 : 83.1199 mm / 최대 응력 : 881.777 N/㎟ à 인장강도(215) 초과

 

 

구조물의 변형형상

 

변형 형상

 

응력 분포