در میان سکوهای تطبیقی، سکوهای شناور با پایه های کششی رفتاری دوگانه از خود نشان می دهند. این سکوها در حرکات افقی کاملا رفتاری تطبیقی داشته و مشابه سکوهای شناور رفتار می نمایند. از طرف دیگر در مقابل حرکات عمودی سختی بسیار زیادی از خود نشان داده و بیشتر همانند یک سازه ثابت رفتار می کنند. در این مقاله به تحلیل دینامیکی رفتار این سکوها بر اثر امواج ساده و تعمیم آن به امواجی نامنظم با طیفی مشخص پرداخته شده است. تحلیل حاضر سه بعدی بوده و شامل 6 درجه آزادی (حرکت طولی، عرضی، عمودی، غلت، تاب و پیچ) می گردد. در این تحلیل درگیری میان درجات آزادی مدنظر قرار گرفته و سختی ناشی از مهارها و نیروی درگ، به صورت غیرخطی مدل شده اند. نیروهای ناشی از امواج بر روی هر یک از المانهای سکو با کمک امواج ایری و معادله موریسن به صورت جداگانه محاسبه شده اند. اثر تفرق و تشعشع امواج ناچیز فرض شده و از رفتار دینامیکی خطوط مهار و نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر آن چشم پوشی شده است. در نهایت معادله غیر خطی بدست آمده در حوزه زمان و با کمک روش نیومارک - بتا حل شده است. برای مقایسه درستی روش حل و پیاده سازی، پاسخهای ناشی از چند موج ساده مشخص برای یک سکوی نمونه، مقایسه شده اند.

در این مقاله به بررسی و کنترل سکوهای پایه کششی ((TLP)) که یکی از متداول ترین سیستم های توربین بادی شناور فراساحلی است پرداخته شده است. مهم ترین بحثی که در نصب این قبیل توربین ها وجود دارد، نحوه کنترل و شناور ساختن آن ها بر روی آب است. به-منظور طراحی کنترل کننده برای سیستم مذکور، ابتدا یک تابع غیرخطی به عنوان کاندیدای لیاپانوف تعریف می شود. سپس ثابت می شود که سیستم (TLP) با تاخیر چندگانه متغیر با زمان، در حضور نیروی خارجی پایدار بوده و با کمک ابزار نامساوی های ماتریسی خطی (LMI) به طراحی کنترل کننده پرداخته می شود. درنهایت با شبیه سازی در محیط Simulink-MATLAB دیده می شود که تمامی متغیرهای حالت سیستم به صورت مجانبی پایدار بوده و در حالت تنظیم کنندگی به سمت صفر همگرا می شوند.

از آنجایی که هزینه نگهداری و تعمیر توربین های بادی شناور نسبت به توربین های معمولی بالا می باشد، یکی از راههای کاهش این هزینه ها بررسی عیوب در این سازه ها قبل از هر نوع کار عملی می باشد. اهمیت پایداری و سلامت سازه ای توربین های بادی با افزایش عمق آب مهم تر می گردد و یکی از مهمترین عوامل برای پایداری توربین بادی شناور، سیستم کابل های مهاری می باشد. در این پژوهش تاثیر قطع شدگی خطوط مهاری بر پاسخ دینامیکی توربین با پایه (TLP) مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور توربین بادی شناور با معادلات غیرخطی به صورت دقیق مدل سازی می گردد به طوری که این مدل سازی برای زوایای انحراف بزرگ سازه که ممکن است به دلیل قطع شدگی خطوط مهاری ایجاد شود، جواب گو باشد. پس از مدل سازی کامل توربین و اعمال نیروها، با قطع کردن کابل های مهاری مختلف، تغییرات پاسخ دینامیکی سازه مورد بررسی قرار می گیرد. با تحلیل نتایج مشخص می گردد که بر خلاف سایر پلتفرم ها، قطع شدن خطوط مهاری در توربین با پایه (TLP)، منجر به جابجایی و نوسانات شدید سازه نمی گردد.

با افزایش روز افزون استفاده از انرژی بادی، توربین های بادی فراساحلی سهم قابل توجهی از تولید این انرژی را بر عهده گرفته اند. این توربین ها به دلیل قرارگیری در محیط دریا متحمل بارهای دینامیکی قابل توجه و طولانی مدت می شوند. وجود چنین بارهایی موجب ایجاد خستگی در اعضای مختلف سازه های فراساحلی و این نوع توربین ها می شود. خرابی بواسطه خستگی، یکی از اصلی ترین دلایل خرابی در سازه های فراساحلی به شمار می آید. یکی از بهترین راههای کاهش بارهای خستگی، کاهش ارتعاشات در سازه است. در این مطالعه بمنظور کاهش ارتعاشات در توربین، از یک میراگر جرم تنظیم شونده با جرم های مختلف، در قسمت ناسل توربین بهره گرفته شده و میزان کاهش ها ارتعاشات در درجات آزادی مختلف توربین با حضور میراگرها مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی میراگرها بواسطه کد FAST-SC انجام پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که حضور میراگر در ناسل توربین می تواند موجب کاهش گشتاورهای پای برج توربین و نتیجتا کاهش بارهای خستگی در برج توربین می شود. می توان چنین عنوان نمود که افزایش جرم میراگر تا حدود 21 تن، می تواند موجب کاهش قابل توجه تر ارتعاشات مختلف گردد. همچنین نتایج حاکی است که کاهش گشتاورهای پای برج توربین به دلیل کاهش ارتعاشات می تواند موجب افزایش زمان لازم تا خرابی توربین (طول عمر توربین) شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

در این مقاله از سیستمی چند جسمی در محیط نرم افزار ADAMS برای مدل سازی رفتار غیرخطی توربین بادی با سکوی پایه کششی تحت باد و موج تصادفی استفاده شده است. برای بارگذاری ناشی از باد، داده های باد متلاطم توسط نرم افزار TurbSim استخراج و از ماژول  AeroDynبرای محاسبه نیروهای برا و پسای پره های توربین استفاده شده است. مدل های آیرودینامیکی موجود در این ماژول، دربر دارنده تئوری اندازه حرکت المان پره و دنباله دینامیکی تعمیم یافته هستند. بارهای هیدرودینامیکی در حوزه زمان با استفاده از ماژول  HydroDynاستخراج و محاسبه گردیده اند. مدل محاسباتی موجود در این ماژول شامل سختی هیدرواستاتیکی خطی، پسای لزجت غیرخطی ناشی از سینماتیک موج برخوردی، جریان دریا و حرکت سکو، جرم افزوده و سهم استهلاک تشعشع موج خطی شامل آثار حافظه سطح آزاد و تحریک موج برخوردی ناشی از تفرق خطی در دریاهای منظم یا نامنظم، می باشد. با برقراری اتصال این ماژول ها با محیط محاسبه گر نرم افزار ADAMS، شبیه سازی آیروهیدروالاستیک توربین بادی پایه کششی در حوزه زمان حاصل شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی حاضر با نتایج نرم افزار FAST مقایسه شده است. نتایج تحلیل انجام یافته این اطمینان را می دهد که ابزار شبیه سازی برای تحلیل گونه های دیگر توربین بادی، سکوی نگهدارنده و اشکال سامانه مهار، قابل بکارگیری است.

در این مقاله تاثیر دما و زمان اتصال دهی بر ریزساختار اتصال فاز مایع گذرای سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. فرایند اتصال دهی در دماهای1080، 1120 و ° C1160 در زمان های مختلف انجام گردید و ریزساختار نواحی مختلف اتصال توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دمای اتصال دهی از 1080 تا ° C1160، زمان انجماد کامل همدما از 195 تا 90 دقیقه کاهش و مقدار انحلال فلز پایه و پهنای درز اتصال افزایش یافته است. همچنین در همه زمان های نگه داری، ناحیه ی اتصال حاوی فازهای ثانویه شامل بوریدهای غنی از نیکل و کروم و سیلیسید نیکل در یک زمینه ی g بود. این فازها در قسمت های مرکزی و مجاور فصل مشترک فلز پایه-اتصال مشاهده شد. مشخص شد که با افزایش زمان اتصال دهی تا انجماد کامل همدما، کسر حجمی ذرات رسوبی ناحیه ی اتصال کاهش یافته و اجزای بوریدی ترد به طور کامل حذف شده اند. لازم به ذکر است، این فرایند ناشی از وابستگی شدید رفتار سینتیک نفوذی این نوع اتصالات به دما و زمان می باشد. علاوه بر این، مشاهده شد، با افزایش دمای اتصال دهی وسعت ناحیه ی اتصال و میزان انحلال فلز پایه افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش زمان نگه داری در هر سه دمای اتصال دهی تا زمان تکمیل انجماد همدمای کامل، ضخامت منطقه ی ASZ و کسر حجمی رسوبات در ناحیه ی اتصال کاهش و طول ناحیه ی DAZ افزایش می یابد. با توجه به اینکه دمای بحرانی در آلیاژ مورد مطالعه ° C1180 می باشد، جهت یکنواختی و همگن سازی ریزساختار اتصالات در شرایط مختلف، عملیات حرارتی بعد از اتصال دهی در دمای ° C 1200 و زمان 300 دقیقه انجام گردید که در نتیجه ی آن، منطقه متاثر از نفوذ حذف و ریزساختار کاملاً همگن و عاری از رسوبات بوریدی سوزنی و بلوکی تشکیل شد.