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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 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.
Automated modal analysis for tracking structural change during construction and operation phases
(2019)
The automated modal analysis (AMA) technique has attracted significant interest over the last few years, because it can track variations in modal parameters and has the potential to detect structural changes. In this paper, an improved density-based spatial clustering of applications with noise (DBSCAN) is introduced to clean the abnormal poles in a stabilization diagram. Moreover, the optimal system model order is also discussed to obtain more stable poles. A numerical Simulation and a full-scale experiment of an arch bridge are carried out to validate the effectiveness of the proposed algorithm. Subsequently, the continuous dynamic monitoring system of the bridge and the proposed algorithm are implemented to track the structural changes during the construction phase. Finally, the artificial neural network (ANN) is used to remove the temperature effect on modal frequencies so that a health index can be constructed under operational conditions.
Zustandsüberwachung der Gärtnerplatzbrücke in Kassel unter Verwendung gemessener Einflusslinien
(2009)
Referat:
Nach dem gegenwärtigen Stand der Prognosen wird in den nächsten 10 bis 15 Jahren eine Zunahme des Güterverkehrs in Deutschland um 50 % angenommen. Im Jahre 2001 wurden 85 % aller transportierten Güter auf der Straße bewegt. Dies bedeutet, daß die vorhandenen Ingenieurbauwerke innerhalb der Verkehrsinfrastruktur mit zunehmendem Alter immer höhere Belastungen ertragen müssen. Zum anderen werden die zur Verfügung stehenden Mittel zum Ersatz dieser Infrastrukturbauwerke immer geringer. Eine aktuelle Bewertung dieser Bauwerke bezüglich ihrer Sicherheit und Gebrauchsfähigkeit erfordert deshalb zusätzliche Informationen hinsichtlich Art und Umfang eventuell vorhandener Schäden, deren Auswirkung auf die aktuelle Tragwirkung und Tragfähigkeit sowie Information über die vergangenen, gegenwärtigen und zukünftigen Lasteinwirkungen.