Το έργο με τίτλο Προσομοίωση σύνθετων πολύφυλλων κατασκευών με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων από τον/τους δημιουργό/ούς Petsinikis Sotirios διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Σωτήριος Πετσινίκης, "Προσομοίωση σύνθετων πολύφυλλων κατασκευών με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων", Μεταπτυχιακή Διατριβή, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2024
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103973
Η παρούσα εργασία έχει ως αντικειμενικό σκοπό την προσομοίωση και τη μηχανική ανάλυση των πολύφυλλων κατασκευών με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (FEM). Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στη διερεύνηση της μηχανικής απόκρισης των σύνθετων υλικών που απαρτίζουν το κέλυφος του πτερυγίου, υπό την εφαρμογή στατικών φορτίσεων σε διαφορετικές περιοχές της κατασκευής του. Η κατανόηση της μηχανικής συμπεριφοράς του πτερύγιου είναι ιδιάζουσας σημασίας για τη λειτουργική αξιοπιστία της ανεμογεννήτριας. Το πτερύγιο αποτελεί κύριο δομικό στοιχείο του συστήματός της, καθώς μετατρέπει την αιολική ενέργεια σε μηχανική και στη συνέχεια, σε ηλεκτρική ενέργεια.Για την επίτευξη του στόχου της παρούσας μελέτης, αναπτύχθηκε το μοντέλο κελύφους πτερυγίου τύπου OML, στο οποίο ορίστηκαν τα σύνθετα υλικά και οι συνθήκες εφαρμογής των στατικών φορτίων. Η τρισδιάστατη γεωμετρική απεικόνιση του κελύφους του πτερυγίου υλοποιήθηκε μέσω ενός λογισμικού προγράμματος από Computer Aided Design (CAD), παρέχοντας ακριβή γεωμετρική απεικόνιση. Στη συνέχεια της μελέτης, η ανάλυση της μηχανικής απόκρισης υπό την εφαρμογή των στατικών φορτίσεων στην επιφάνεια του πτερυγίου και στην οπίσθια ακμή του, πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων COMSOL Multiphysics 6.0. Τέλος, η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων βασίστηκε στην κατανομή των τάσεων Von Mises, μέσω της οποίας επιτρέπεται ο εντοπισμός των περιοχών συγκέντρωσης τάσεων και η πιθανή κόπωση του υλικού.Τα αποτελέσματα της ανάλυσης καταδεικνύουν ότι υπάρχει μία γενική ομοιότητα στην μηχανική απόκριση του πτερύγιου υπό διαφορετικές συνθήκες φόρτισης. Ωστόσο, η κατανομή των τάσεων στην επιφάνεια του πτερυγίου διαφοροποιείται σημαντικά ανάλογα με τον προσανατολισμό των ινών. Συνεπώς, η επιλογή των συνθετών υλικών και ο προσανατολισμός των ινών τους αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για τη βελτιστοποίηση της μηχανικής απόδοσης του πτερύγιου και κατ επέκταση της λειτουργίας της ανεμογεννήτριας.