Weitere Korrekturen nach Doro eingebaut
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main.tex
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@@ -62,8 +62,6 @@ ANSYS CATIA DOWEC WindPACT
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%\setcounter{section}{1}\\
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\include{./sections/Einleitung}
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\include{./sections/Theorie}
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\clearpage\thispagestyle{empty}
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\null\newpage
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\include{./sections/Modellentwicklung}
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\include{./sections/Untersuchung}
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\clearpage\thispagestyle{empty}
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@@ -127,13 +127,13 @@ Die Eigenschaften des Turm hängen stark von den Untergrund der Anlage ab.
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Der Turm variiert über die Höhe linear in Durchmesser und Dicke.
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Dabei hat der Turm auf dem Grund ein Durchmesser von \unit{6}{m} mit einer Dicke von \unit{27}{mm} und an der Oberseite ein Durchmesser von \unit{3,\!87}{m} mit einer Dicke von \unit{19}{mm}.
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Zu den Materialeigenschaften sind Angabe für Stahl gegeben.
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Für die Materialeigenschaften sind Angaben zu Stahl gegeben.
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Dabei wird das Materialverhalten mit dem Elastizitätsmodul von \unit{210}{GPa} und dem Schubmodul von \unit{80,\!8}{GPa} beschrieben.
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Die etwas erhöhte Dichte von \unit{8,\!5}{t/m^3}
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%liegt etwas über dem typischen Wert für Stahl
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simuliert auf dem Turm nicht modellierte Komponenten, wie Flansche und Schrauben sowie Schweißnähte und Lackierung.
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Alle bisher genannten Eigenschaften sind aus dem Projekt DOWEC entnommen.
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Im Vergleich zu der REpower\,5M Anlage hat die REpower\,5M Anlage eine höhere Masse zur Turmoberseite.
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Im Vergleich zu der DOWEC"=Anlage hat die REpower\,5M Anlage eine höhere Masse zur Turmoberseite.
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Aus diesem Grund wird die Dicke um \unit{30}{\%} verstärkt.
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Die Tabelle \ref{tab:NRELTurm} listet die von \ac{NREL} ausgewählten Eigenschaften des Turms auf.
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\begin{table}[H]
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@@ -299,7 +299,7 @@ part1.Update
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Dieser Programmausdruck wird für jede zusätzliche Ebene analog durchlaufen.
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Dabei wird, der in der ersten Zeile angegebene Abstand von 7000, mit den Werten aus der MATLAB-Variable \texttt{planeDistances} ersetzt.
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Die zweite Zeile benennt die Ebenen mit den Bezeichnungen von \glqq \texttt{Ebene.1001}\grqq\ bis \glqq \texttt{Ebene.1018}\grqq.
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Mit den abschließenden Zeilen werden die Ebenen mit dem Modell verknüpft. Zuvor werden noch einige benötigte Variable zur Verfügung gestellt, mit dem das bisherige Computermodel aufgerufen und vorbereitet wird, die hier nicht weiter aufgezeigt werden. Zur Vollständigkeit beziehungsweise zur Reproduzierbarkeit ist das gesamte MATLAB-Skript, welches das CATIA-Makro erzeugt, im Anhang als Programmausdruck~\ref{lst:MATLAB-CATIA-Makro} angefügt.
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Mit den abschließenden Zeilen werden die Ebenen mit dem Modell verknüpft. Zuvor werden noch einige benötigte Variable zur Verfügung gestellt, mit dem das bisherige Computermodel aufgerufen und vorbereitet wird, die hier nicht weiter aufgezeigt werden. Zur Vollständigkeit beziehungsweise zur Reproduzierbarkeit ist das gesamte MATLAB-Skript, welches das CATIA-Makro erzeugt, im Anhang~\ref{appen:skripte} als Programmausdruck~\ref{lst:MATLAB-CATIA-Makro} angefügt.
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Mit den zur Verfügung stehenden Ebenen kann das Computermodell geschnitten werden.
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Der Programmausdruck~\ref{lst:CATIA-Trennen} zeigt den Teil, aus dem mit MATLAB generierten CATIA"=Makro, welche die Trennung des Computermodells beschreibt.
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@@ -542,6 +542,7 @@ Der jeweils letzte Parameter ist optional als Lesehilfe und hat keine Auswirkung
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Der letzte Befehl \texttt{secoffset} definiert den Versatztyp.
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Für die Oberfläche des Rotorblatts ist der Versatztyp stets \emph{unten}.
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Aufgrund der nach innen ausgerichteten Flächennormalen bedeutet \glqq unten\grqq , dass der Lagenaufbau von der Oberfläche (unten) nach innen aufgebaut wird.
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Die Modellierung der Außenkontur, mit nach innen gerichteten Flächennormalen, entspricht zudem der zukünftigen Berechnungen mit der \ac{FSI}.
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Für die Längsversteifungen ist der Versatztyp mittig.
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Die Abbildungen~\ref{fig:Längsschnitte} sowie~\ref{fig:Querschnitt} stellen und die Tabelle~\ref{tab:Lagenaufbauten} listet die unterschiedlichen Varianten von Lagenaufbauten dar beziehungsweise auf.
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@@ -902,13 +903,12 @@ zusätzlich verbunden, siehe auch Abbildung \ref{fig:Federelemente:Rotorspitze}.
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\includegraphics[width=1.4cm]{ANSYS_WB_Strukturbaum_Netz.png}
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}\\\nopagebreak
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In der Abbildung~\ref{fig:konvergenz:statik:Eigengewicht} ist die Konvergenzanalyse zur maximalen Vergleichspannung~\(\sigma\ti{Mises}\) und der maximalen Verformung~\(U\) zu einer statischen Analyse dargestellt, worin die Anlage dem Eigengewicht ausgesetzt ist.
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In der Abbildung~\ref{fig:konvergenz:statik:Eigengewicht} und \ref{fig:konvergenz:statik:Einzellast} ist die Konvergenzanalyse zur maximalen Vergleichspannung~\(\sigma\ti{Mises}\) und der maximalen Verformung~\(U\) zu zwei statischen Analysen dargestellt, worin die Anlage zum einem dem Eigengewicht und zum anderem von Einzellasten an der Blattspitze ausgesetzt ist.
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Die Abbildung~\ref{fig:konvergenz:modal} zeigt hingegen die Konvergenzanalyse zu den Eigenfrequenzen der Anlage.
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Bei der Netzwahl wurde die globale Elementkantengröße zuerst von \unit{1000}{mm} bis auf \unit{100}{mm} herabgesetzt.
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Hierbei wurde zu der Netzwahl die globale Elementkantengröße zuerst von \unit{1000}{mm} bis auf \unit{100}{mm} herabgesetzt.
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Anschließend wurde die in ANSYS verfügbare Einstellung \emph{Relevanz} immer weiter hoch gesetzt.
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Diese Funktion verfeinert das Netz mit internen ANSYS-Regeln.
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Einzelne Elemente erreichten dabei Elementkantengrößen im Bereich von \unit{70}{mm}.
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Den Spannungs- und Verformungswerten beziehungsweise den Eigenfrequenzwerten werden die Anzahl von Freiheitsgrade gegenübergestellt, dessen Intervall von etwa 40.000 bis 1.000.000 läuft.
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Einzelne Elemente erreichten dabei \linebreak
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\begin{figure}[H]\centering
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\begin{tikzpicture}[]
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@@ -1044,8 +1044,10 @@ Konvergenzstudie zur maximalen Vergleichsspannung und der maximalen Verformung i
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Konvergenzstudie zur maximalen Vergleichsspannung $\sigma\ti{Mises}$~\ref{pgfplots:konvergenz:sigma} und der maximalen Verformung $U$~\ref{pgfplots:konvergenz:u} infolge einer Einzellast von 80\,kN an der Blattspitze
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}\label{fig:konvergenz:statik:Einzellast}
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\end{figure} \vspace{-.5em}
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%
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Wie sich in Abbildung~\ref{fig:konvergenz:statik:Eigengewicht} zeigt, ist sowohl für die Verformung als auch für die Spannung
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%Kantenlängen von \unit{70}{mm}.
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Gegenübergestellt werden die Spannungs- und Verformungswerten beziehungsweise die Eigenfrequenzwerten die Anzahl von Freiheitsgrade, dessen Intervall von etwa 40.000 bis 1.000.000 verläuft.
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Wie sich in Abbildung~\ref{fig:konvergenz:statik:Eigengewicht} und \ref{fig:konvergenz:statik:Einzellast} zeigt, ist sowohl für die Verformung als auch für die Spannung
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die Konvergenz erreicht.
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%
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\begin{figure}[H]\centering %!htb
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@@ -1360,5 +1360,5 @@ mit den Submatrizen
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\end{Array}
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\]
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Jeder dieser Submatrizen ist symmetrisch. Damit ist auch die \(\tensor{ABD}\)"=Matrix symmetrisch.
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Es ist ersichtlich, dass die Membransteifigkeiten \(\tensor{A}\) die Dehnungen der Mittelebene mit den Linienkräften, die Biegesteifigkeiten \(\tensor{D}\) die Krümmungen mit den Linienmomenten und die Kopplungssteifigkeiten \(\tensor{B}\) die Linienkräfte mit den Krümmungen sowie die Linienmomente mit den Dehnungen der Mittelebene verknüpfen.
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Für den Fall von symmetrischen Laminaten verschwinden die Kopplungssteifigkeiten \(\tensor{B}\).
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