بررسی محل و شدت آسیب در زیر سازه شابلونی توربین بادی فراساحلی چهارپایه به روش انرژی کرنشی مودال بهبود یافته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 معاون فنی و امور زیربنایی ستاد توسعه سواحل مکران

2 استادیار و مدیر گروه صنایع دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 استادیار، گروه صنایع دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

4 دانشیار، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

پایه­های خرپایی سازه­های فراساحلی از متداولترین سازه­های دریایی هستند که در طول عمر بهره­برداری درمعرض آسیبهای مختلفی قرار می­گیرند. برخلاف سازه­های خشکی این سازه­ها دائماً در معرض برخورد امواج، خوردگی و آسیب اعضاء به­ویژه در ناحیه عرشه و پاشش آب هستند. در عمق­های کم استفاده از این سازه توربینهای بادی فراساحلی رایج است. با گذشت مدت زمان قابل توجه از عمر بهره برداری این توربین­ها در دنیا پایش سلامت آنها ضرورت یافته است. در این تحقیق با توجه به تفاوت سازه­های در معرض بارهای تناوبی امواج و خوردگی بالای آب دریا، با استفاده از روش انرژی کرنشی مودال، با در نظر گرفتن فرکانسهای طبیعی برای تشخیص عیوب احتمالی اعضاء و شدت آسیب، به بررسی اعضای واقع در عرشه و ناحیه پاشش آب که بیشتر در معرض خرابی قرار دارند پرداخته شده است. نتایج نشان می­دهند، روش انرژی کرنشی مودال بهبود یافته دقت بالاتری در مکان­یابی آسیب نسبت به روش اولیه (شاخص استابس) دارد. همچنین، آسیبهای تکی و چندگانه، با شدت کم و زیاد، توسط این روش با دقت مناسبی تعیین شده اند.     

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of location and severity of damage in four-legged offshore wind turbine stencil infrastructure by improved modal strain energy method

نویسندگان [English]

  • Seyed Reza Samaei 1
  • Madjid Ghodsi Hassanabad 2
  • mohammad asadian ghahfarrokhi 3
  • mohammad javad ketabdari 4
2 Assistant professor, Department of Marine industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Department of Marine industries, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 Department of Marine Technology, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Truss structures are among the most common offshore structures that are exposed to various damages during their service life. Unlike onshore structures, these structures are constantly exposed to waves, corrosion and damage to members, especially in their deck and splash zone. At shallow water depths, these structures are commonly used as the main structures for offshore wind turbines. After a significant period of life time of these turbines in the world, monitoring their structural health has become necessary. In this study, considering the difference between onshore and offshore structures that are exposed to periodic loads of waves and high seawater corrosion, improved modal strain energy method was used. In this method, the natural frequencies for detecting and quantifying the possible damages in deck and splash zone elements, which are more prone to damage, were considered. The results presented that the improved modal strain energy method had a higher accuracy in locating the damage than the original method (Stubbs index). Also, single and multiple damages, with low and high intensity, were determined with appropriate accuracy by this method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Health monitoring
  • Splash zone
  • Modal strain energy (MSE)
  • Offshore structure
  • Jacket