Optymalizacja wież stalowych

Podobne dokumenty
Poszukiwanie formy. 1) Dopuszczalne przemieszczenie pionowe dla kombinacji SGU Ciężar własny + L1 wynosi 40mm (1/500 rozpiętości)

Optymalizacja konstrukcji

Analiza fundamentu na mikropalach

Obsługa programu Soldis

Metoda Elementów skończonych PROJEKT. COMSOL Multiphysics 3.4

Nasyp przyrost osiadania w czasie (konsolidacja)

Osiadanie kołowego fundamentu zbiornika

Analiza stanu przemieszczenia oraz wymiarowanie grupy pali

Analiza stateczności zbocza

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

PRAKTYCZNE METODY OBLICZENIOWE PRZYKŁAD NA PODSTAWIE REALNEJ KONSTRUKCJI WPROWADZANEJ DO PROGRAMU AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS

Projekt Metoda Elementów Skończonych. COMSOL Multiphysics 3.4

WYZNACZANIE PRZEMIESZCZEŃ SOLDIS

BRIDGE CAD ABT & KXG. BridgeCAD

Politechnika Poznańska

Metoda elementów skończonych-projekt

Analiza nośności pionowej oraz osiadania pali projektowanych z wykorzystaniem wyników sondowań CPT

Analiza konstrukcji ściany Dane wejściowe

WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Laboratorium MES projekt

Politechnika Poznańska

Projektowanie kotwionej obudowy wykopu

Analiza obciążeń baneru reklamowego za pomocą oprogramowania ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów)

1. Otwórz pozycję Piston.iam

Politechnika Poznańska

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

Laboratorium LAB1. Moduł małej energetyki wiatrowej

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Wprowadzanie zadanego układu do

Analiza obciążeń baneru reklamowego za pomocą oprogramowania ADINA-AUI 8.9 (900 węzłów)

Obliczenie kratownicy przy pomocy programu ROBOT

Projektowanie geometrii fundamentu bezpośredniego

Podczas wykonywania analizy w programie COMSOL, wykorzystywane jest poniższe równanie: 1.2. Dane wejściowe.

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych w programie ADINA

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Konstrukcje betonowe Wykład, cz. II

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia

Kultywator rolniczy - dobór parametrów sprężyny do zadanych warunków pracy

PROJEKT MES COMSOL MULTIPHYSICS 3.4

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Sieci obliczeniowe poprawny dobór i modelowanie

OBLICZENIA STATYCZNE PODKONSTRUKCJI ŚWIETLIKA PODWYŻSZONEGO

METODA ELEMENTÓW SKOŃOCZNYCH Projekt

Analiza I i II rzędu. gdzie α cr mnożnik obciążenia krytycznego według procedury

POLITECHNIKA POZNAŃSKA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH LABORATORIA

Przykład obliczeniowy wyznaczenia imperfekcji globalnych, lokalnych i efektów II rzędu P3 1

Materiały dodatkowe. Simulink Real-Time

Analiza dynamiczna fundamentu blokowego obciążonego wymuszeniem harmonicznym

ROBOT Millennium wersja Podręcznik użytkownika (PRZYKŁADY) strona: 29

Projekt. Filip Bojarski, Łukasz Paprocki. Wydział : BMiZ, Kierunek : MiBM, Rok Akademicki : 2014/2015, Semestr : V

Analiza osiadania terenu

EUROKODY. dr inż. Monika Siewczyńska

Zapora ziemna analiza przepływu nieustalonego

gruparectan.pl 1. Metor Strona:1 Dla danego układu wyznaczyć MTN metodą przemieszczeń Rys. Schemat układu Współrzędne węzłów:

WYNIKI OBLICZEN MASZT KRATOWY MK-6.0/CT. Wysokość = 6.0 m

Modelowanie matematyczne a eksperyment

Analiza ściany oporowej

MECHANIKA PRĘTÓW CIENKOŚCIENNYCH

Wpływ podpory ograniczającej obrót pasa ściskanego na stateczność słupa-belki

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Laboratorium z Elektrotechniki z Napędami Elektrycznymi

Obszary sprężyste (bez możliwości uplastycznienia)

Identyfikacja znamion ukrytego plagiatu. Z wykorzystaniem IDEA Caseware

Obliczenia ściany oporowej Dane wejściowe

Jan Kowalski Sprawozdanie z przedmiotu Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

1. Dane : DANE OGÓLNE PROJEKTU. Poziom odniesienia: 0,00 m.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Metoda Elementów Skończonych

Definiowanie układu - czyli lekcja 1.

Analiza gabionów Dane wejściowe

Analiza kinematyczna i dynamiczna mechanizmów za pomocą MSC.visualNastran

Autodesk Robot Structural Analysis Nowości 2015

Dynamika ruchu postępowego, ruchu punktu materialnego po okręgu i ruchu obrotowego bryły sztywnej

Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją..

Autor: mgr inż. Robert Cypryjański METODY KOMPUTEROWE

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

LABORATORIUM METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

FDS 6 - Nowe funkcje i możliwości: Modelowanie instalacji HVAC część 2 zagadnienia hydrauliczne

Projektowanie ściany kątowej

Analiza mechanizmu korbowo-suwakowego

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z metody elementów skończonych w programie ADINA


PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Zasady projektowania systemów stropów zespolonych z niezabezpieczonymi ogniochronnie drugorzędnymi belkami stalowymi. 14 czerwca 2011 r.

Analiza obudowy wykopu z jednym poziomem kotwienia

Rys 1 Schemat modelu masa- sprężyna- tłumik

Wprowadzenie układu ramowego do programu Robot w celu weryfikacji poprawności uzyskanych wyników przy rozwiązaniu zadanego układu hiperstatycznego z

Osiadanie fundamentu bezpośredniego

Instrukcja postępowania dla kontrahentów biorących udział w aukcjach na zakup

Lista bezpłatnych aktualizacji programów SPECBUD

POLITECHNIKA LUBELSKA

TEHACO Sp. z o.o. ul. Barniewicka 66A Gdańsk. Ryszard Dawid

ADVANCE Design SP1 Co nowego.

Metoda elementów skończonych

Pale fundamentowe wprowadzenie

Politechnika Poznańska

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

I. Wyznaczenie prędkości rozruchowej trójpłatowej turbiny wiatrowej

Moment obrotowy i moc silnika a jego obciążenie (3)

Ustawienia obliczeń i administrator ustawień

Transkrypt:

Optymalizacja wież stalowych W przypadku wież stalowych jednym z najistotniejszych elementów jest ustalenie obciążenia wiatrem. Generalnie jest to zagadnienie skomplikowane, gdyż wiąże się z koniecznością wyznaczenia współczynnika aerodynamicznego konstrukcji, na który ma wpływ wiele czynników. Jedną z możliwości jest skorzystanie z modułu do automatycznej generacji obciążeń wiatrowych w programie Autodesk Robot Structural Analysis, który oparty jest o symulacje oddziaływań w tunelu aerodynamicznym. Jednakże z uwagi na długi czas generacji obciążeń metoda ta nie może być wprost użyta w zagadnieniach optymalizacyjnych, ale może posłużyć jako referencja. Program IntelForm proponuje podejście, w którym wartości obciążeń wiatrowych są przyjmowane w sposób przybliżony, a szybka generacja umożliwia ich zastosowanie do porównywania różnych wariantów konstrukcji. Obciążenie wiatrem jest definiowane na podstawie poniższych wartości: Standardowo dostępne są 4 kierunki działania wiatru (X+, X-, Y+, Y-), a wpisując dowolny kąt w polu Obrót możemy wymusić dowolny kierunek. Wartość obciążenia jest zadawana bezpośrednio przez ciśnienie wiatru lub prędkość wiatru wielkości te są automatycznie przeliczane według wzoru q = 0.5*ro*V*V; gdzie ro to gęstość powietrza przyjmowana jako 1.2kg/m3. Docelowo program zostanie wzbogacony o zmienny profil wiatrowy po wysokości. Program automatycznie wyszukuje elementy stanowiące pierwszą przeszkodę na kierunku działania wiatru i przykłada do nich obciążenie, uwzględniając ich rzeczywisty przekrój i położenie. Po uruchomieniu generacji, która zazwyczaj trwa kilka sekund, uzyskujemy wizualizację przyłożonych obciążeń, a w polu Suma obciążeń pokazywana jest ich sumaryczna wartość.

Kolejny krok to porównanie tych oddziaływań z oddziaływaniami uzyskanymi w programie Autodesk Robot Structural Analysis. W tym celu eksportujemy konstrukcję do Robota, gdzie uruchamiamy generator obciążeń wiatrowych. Po obliczeniach możemy porównać sumę sił wygenerowanych przez obydwa podejścia jak widać w Robocie dla jednego kierunku pojawiają się również siły na drugim kierunku, ale w naszym zadaniu nie ma to znaczenia, gdyż interesują nas wartości ekstremalne, a te zawsze będą największe od sił na danym kierunku. Finalnie skupimy się na porównaniu maksymalnych przemieszczeń poziomych jak widać w tym przykładzie różnice są niewielkie i są rzędu kilku procent. W przypadku konstrukcji wykazującej większe odchylenia wartości obciążeń wiatrowych można w programie IntelForm przemnożyć przez odpowiedni współczynnik zwiększający.

Mając w sposób przybliżony zdefiniowane obciążenia wiatrowe możemy przystąpić do próby optymalizacji konstrukcji. Jako kryteria oceny wybierzemy najmniejsze przemieszczenie poziome oraz ciężar konstrukcji, a utworzone warianty konstrukcji będą różnić się sposobem skratowania. Aby porównać wygenerowane warianty i wybrać najlepszy sposób skratowania w zupełności wystarczą przybliżone wartości obciążeń wiatrowych. Istotne jest jedynie to, by ewentualny współczynnik zwiększający dla każdego wariantu był praktycznie taki sam (program w tej chwili przyjmuje takie założenie)

W polu Element wybrana została generacja samych krzyżulców lub krzyżulców wraz z pionowymi słupami. W polu Typ krzyżulców zostały wybrany 3 sposoby skratowania. W polu Ilość wybrano 1 lub 2 słupy, co daje 2 lub 3 pola krzyżulców. Ustawienia te w polu Linie strukturalne zostały przypisane do wszystkich krawędzi wieży. Powyższe ustawienia w kryterium generacji spowodują wygenerowanie 12-tu różnych wariantów kilka z nich jest przedstawionych poniżej.

Ostatni krok to porównanie wariantów. Ponieważ zostało zdefiniowane kryterium przemieszczeniowe, do obliczeń zostanie użyty w tle silnik programu Autodesk Robot Structural Analysis. Dla każdego wariantu następuje zmiana geometrii wieży, zatem każdorazowo przed właściwymi obliczeniami obciążenia wiatrowe zostają przegenerowane. Generalnie trudno przewidzieć finalny wynik, gdyż teoretycznie bardziej sztywna konstrukcja może mieć większe przemieszczenia z uwagi na większą wartość obciążenia wiatrem im więcej elementów tym większa powierzchnia oporu dla wiatru. Całość procesu porównywania wariantów trwa w chwili obecnej dla powyższego przykładu ok 3min.40sek (procesor i7-4790), co daje średnią ok. 18.5sek dla jednego wariantu.

Najmniejsze przemieszczenie uzyskano dla wariantu z krzyżulcami typu X w 3-ech polach ze słupami pośrodku (40.8mm). Jednocześnie ten wariant okazał się najcięższy (40.8T) Największe przemieszczenie uzyskano dla wariantu z krzyżulcami typu Góra-Dół w 3-ech polach bez słupów pośrodku (65.5mm).

Jako optymalny został wybrany wariant z krzyżulcami typu Góra-Dół w 2-óch polach bez słupów pośrodku przemieszczenie 57.3mm, ciężar 21.3T.