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Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Baustrukturen in Offshore-Windenergie-Anlagen

  • Das Bauwerk einer Windenergieanlage dient der Sicherstellung der Energieproduktion. Eine entsprechende Zuverlässigkeit der Struktur und deren permanente Bewertung und Unterhaltung ist dazu notwendig. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten der Bewertung des für die Struktur wichtigen Schädigungsmechanismus Ermüdung sowie dessen Überwachung in Zusammenhang mit Schädigungsindikatoren aufgezeigt. Dabei wird auf strukturmechanische, werkstoffmechanische und probabilistische Modelle sowie auf Messdaten eines Prototyps einer OWEA zurückgegriffen. Ausgehend von der gesamtdynamischen Berechnung wird die Zuverlässigkeit gemäß der Auslegung für den Schädigungsmechanismus Ermüdung durch ein Wöhlerlinienmodell berechnet. Damit werden ermüdungssensible Komponenten der Struktur identifiziert. Schädigungsindikatoren zur Überwachung der Ermüdungsfestigkeit werden auf Grundlage schädigungs-äquivalenter Dehnungen vorgestellt. Fatigue assessment of support structures for offshore wind energyDas Bauwerk einer Windenergieanlage dient der Sicherstellung der Energieproduktion. Eine entsprechende Zuverlässigkeit der Struktur und deren permanente Bewertung und Unterhaltung ist dazu notwendig. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten der Bewertung des für die Struktur wichtigen Schädigungsmechanismus Ermüdung sowie dessen Überwachung in Zusammenhang mit Schädigungsindikatoren aufgezeigt. Dabei wird auf strukturmechanische, werkstoffmechanische und probabilistische Modelle sowie auf Messdaten eines Prototyps einer OWEA zurückgegriffen. Ausgehend von der gesamtdynamischen Berechnung wird die Zuverlässigkeit gemäß der Auslegung für den Schädigungsmechanismus Ermüdung durch ein Wöhlerlinienmodell berechnet. Damit werden ermüdungssensible Komponenten der Struktur identifiziert. Schädigungsindikatoren zur Überwachung der Ermüdungsfestigkeit werden auf Grundlage schädigungs-äquivalenter Dehnungen vorgestellt. Fatigue assessment of support structures for offshore wind energy converters. The structure of wind energy converters secures a reliable energy production. Hence an adequate reliability of the structure and additionally permanent assessment and maintenance is required. Within this paper methods for the assessment of the important damage mechanism fatigue in combination with monitoring of the fatigue reliability utilizing damage indicators are proposed. These methods comprise structural system, material degradation and probabilistic models as well as monitoring data of an offshore wind energy converter prototype. The structural reliability of the structure as designed is calculated based on an overall dynamic analysis using a SN-approach. Herewith fatigue sensitive components are identified. Damage indicators for monitoring the fatigue reliability based on damage equivalent strains are presented.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Sebastian Thöns, Rolf Rohrmann, Werner Rücker, M.H. Faber
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Stahlbau
Jahr der Erstveröffentlichung:2008
Verlag:Ernst
Verlagsort:Berlin
Jahrgang/Band:77
Ausgabe/Heft:9
Erste Seite:630
Letzte Seite:638
Freie Schlagwörter:Bewertung; Damage Identification; Ermüdung; Integrated Monitoring System; Load Monitoring; Offshore-Windenergie; Schadensindikatoren; Strukturspannungskonzept; Wind turbines; Zuverlässigkeit
DOI:https://doi.org/10.1002/stab.200810076
ISSN:0038-9145
ISSN:1437-1049
ISSN:0932-6375
Verfügbarkeit des Volltexts:Papiergebundenes Belegexemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hard-copy Access")
Bibliotheksstandort:Sonderstandort: Publica-Schrank
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:02.10.2008