Sustainable Wind Turbines

Beschleunigte Marktentwicklung mit erhöhter Zuverlässigkeit und niedrigeren Kosten

Nachhaltige Leistung

Vorhersage und Optimierung des Verhaltens in der Praxis

 

Windkraftanlagen müssen unter den unterschiedlichsten Bedingungen mit maximaler Effizienz und Zuverlässigkeit arbeiten. Wenn ein Rotorblatt ersetzt werden muss, während die Windkraftanlage in Betrieb ist, hat das hohe Garantie- und Ersetzungskosten zur Folge. Eine weitere große Herausforderung stellt die Erfüllung strenger Umweltschutz- und Sicherheitsanforderungen dar.

Für Hersteller ist es von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen von starkem Wind, Wasser, Erdbeben und Betriebslasten auf Windkraftanlagen und Komponenten genau vorherzusagen. Dazu gehören Festigkeits- und Verformungsanalysen für große Strukturen, lineare und nicht lineare Analysen, der Einfluss von thermischer Belastung, Vibrationen, Brüchen und Ausfällen sowie Korrosionsschäden. Wie vermeiden Sie die Herstellung teurer physischer Prototypen zum Testen der Leistung der Komponenten von Windkraftanlagen?

Sustainable Wind Turbines von Dassault Systèmes ermöglicht Ihnen eine genaue Vorhersage komplexer Verhaltensweisen und damit die Bestimmung eines optimalen Entwurfs. Dazu gehören Vibrationen, nicht lineare Verformung und Spannungen, Brüche und Ausfälle, Verschleißszenarien und multiphysikalische Effekte wie z. B. interaktive Strömungsstrukturen. Die Lösung kann auch zur Minimierung des Rotorblattgewichts durch Verringerung der Anzahl der erforderlichen Schichten verwendet werden. Dank der virtuellen Durchführung dieser Analysen können Sie in erheblichem Maße die Entwicklungszeit verkürzen und die Kosten senken.

Wichtigste Funktionen und Vorteile:

  • Mehrkörperdynamik zur Verbindung von Teilen und zur Ausführung von Simulationen für vollständige Baugruppen
  • Berechnungen für die statistische Versuchsplanung zur Untersuchung von Entwurfsalternativen und zur Bestimmung optimaler Entwurfsparameter
  • Simulation schwerwiegender Naturereignisse, wie z. B. Hagel, einschließlich einer Auswirkungsanalyse mit Angabe der Schäden am Rotorblatt
  • Analyse der Rissausbreitung mithilfe des XFEM-Modells (Extended Finite Element Method)
  • Topologieoptimierungsmodul zur Optimierung des Teilegewichts unter Berücksichtigung geometrischer Beschränkungen
  • Erweiterte Funktionen, wie z. B. Smoothed Particle Hydrodynamics, einschließlich Versagensanalyse

Die FEA half uns bei der genaueren Bestimmung der Lebensdauer größerer Lager. Dadurch lässt sich Entwicklungszeit im Entwurfs- und Überarbeitungsprozess sparen.

Martin Stief CAE Integration Department Engineer, Schaeffler Technologies AG & Co. KG