Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/DC41BD43-8A72-4F40-9593-F34455303DED | - |
| Αναγνωριστικό | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103973 | - |
| Γλώσσα | el | - |
| Μέγεθος | 53 σελίδες | el |
| Τίτλος | Προσομοίωση σύνθετων πολύφυλλων κατασκευών με την μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων | el |
| Τίτλος | Modeling of multilayered composite structures using finite elements | en |
| Δημιουργός | Petsinikis Sotirios | en |
| Δημιουργός | Πετσινικης Σωτηριος | el |
| Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Stavroulakis Georgios | en |
| Συντελεστής [Επιβλέπων Καθηγητής] | Σταυρουλακης Γεωργιος | el |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Antoniadis Aristomenis | en |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Αντωνιαδης Αριστομενης | el |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Alevras Panagiotis | en |
| Συντελεστής [Μέλος Εξεταστικής Επιτροπής] | Αλευρας Παναγιωτης | el |
| Εκδότης | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Εκδότης | Technical University of Crete | en |
| Ακαδημαϊκή Μονάδα | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης | el |
| Περιγραφή | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el |
| Περίληψη | 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. | el |
| Περίληψη | This study aims to simulate and analyze the mechanical behavior of multilayered composite structures using the Finite Element Method (FEM). Special emphasis is placed on investigating the mechanical response of the composite materials that form the blade shell, under the application of static loads at different regions of its structure. Understanding the mechanical behavior of the blade is of particular importance for the operational reliability of the wind turbine. The blade constitutes a key structural component of the system, as it transforms wind energy into mechanical and subsequently into electrical energy. To achieve the objectives of this study, an OML-type blade shell model was developed, in which the composite materials and static load application conditions were defined. The three-dimensional geometric representation of the blade shell was created using Computer-Aided Design (CAD) software, providing an accurate geometric model. Subsequently, the analysis of the mechanical response under static loading—applied both to the surface and the trailing edge of the blade—was carried out using the COMSOL Multiphysics 6.0 finite element software. The evaluation of the results was based on the distribution of Von Mises stresses, which allows for the identification of stress concentration regions and potential material fatigue. The analysis results demonstrate a general similarity in the mechanical response of the blade under different loading conditions. However, the stress distribution on the blade surface varies significantly depending on the fiber orientation. Therefore, the selection of composite materials and the orientation of their fibers is a critical factor in optimizing the mechanical performance of the blade—and, by extension, the operation of the wind turbine. | en |
| Τύπος | Μεταπτυχιακή Διατριβή | el |
| Τύπος | Master Thesis | en |
| Άδεια Χρήσης | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| Ημερομηνία | 2025-07-15 | - |
| Ημερομηνία Δημοσίευσης | 2024 | - |
| Θεματική Κατηγορία | Σύνθετες πολύφυλλες κατασκευές | el |
| 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 | el |
Copyright © DIAS 2013
