172 lines
6.7 KiB
TeX
Executable File
172 lines
6.7 KiB
TeX
Executable File
|
|
\newpage
|
|
\thispagestyle{plain}
|
|
\section{Strukturdynamische Untersuchung der Windenergieanlage}\label{sec:Untersuchung}
|
|
Für den Abgleich mit der Ausarbeitung von \ac{NREL} werden Eigenfrequenzen und Eigenformen verglichen.
|
|
Dieser Abgleich soll ebenfalls als Verifikation des Simulationsmodells dienen.
|
|
|
|
\subsection{Modalanalyse}
|
|
|
|
|
|
|
|
% SOURCE: 506418 200_350.txt
|
|
\begin{table}[H]
|
|
\caption[Eigenfrequenzen der Windenergieanlage]{Eigenfrequenzen der Windenergieanlage}\label{tab:U:Modal}\centering
|
|
\STsetdecimalsep{{,}}
|
|
\STautoround{4}
|
|
\nprounddigits2
|
|
\npthousandsep{}
|
|
\begin{spreadtab}{{tabular}{rlrlrlrl}}
|
|
\toprule
|
|
@\multicolumn{8}{l}{Eigenfrequenz in Hz} \\
|
|
\midrule
|
|
1 & 0.30571 & 6 & 0.79566 & 11 & 2.2585 & 16 & 3.2099 \\
|
|
2 & 0.3114 & 7 & 0.97752 & 12 & 2.3304 & 17 & 3.6662 \\
|
|
3 & 0.53168 & 8 & 1.0102 & 13 & 2.4541 & 18 & 3.8148 \\
|
|
4 & 0.59009 & 9 & 1.0756 & 14 & 2.6294 & 19 & 3.9288 \\
|
|
5 & 0.70143 & 10 & 1.639 & 15 & 3.02 & 20 & 3.9289 \\
|
|
\bottomrule
|
|
\end{spreadtab}
|
|
\end{table}\vspace{-1em}
|
|
|
|
|
|
|
|
\begin{table}[H]
|
|
\caption[Vergleich der Eigenfrequenzen mit der NREL-Ausgangs-WEA]{Vergleich der Eigenfrequenzen mit der NREL-Ausgangs-WEA}\label{tab:U:Modalvergleich}\centering
|
|
\STsetdecimalsep{{,}}
|
|
\STautoround{4}
|
|
\nprounddigits2
|
|
\npthousandsep{}
|
|
%\begin{spreadtab}{{tabular}{rn{1}{4}n{1}{4}|cln{1}{4}n{1}{4}}}
|
|
\begin{spreadtab}{{tabular}{rll|cln{3}{2}n{3}{2}}}
|
|
%\begin{tabular}{rcc|rllll}
|
|
\toprule
|
|
& @ \multicolumn{2}{l|}{Frequenz in Hz} & & @{Frequenz aus} & @\multicolumn{2}{l}{Abweichung in \% zu} \\
|
|
@ \# & @{FAST} & @{ADAMS} & @ \# & @{Simulation in Hz} & @{FAST} & @{ADAMS} \\ \midrule
|
|
1 & 0.3240 & 0.3195 & 1 & 0.30571 & \STcopy{v}{(1-e3/b3)*100} & \STcopy{v}{(1-e3/c3)*100} \\
|
|
2 & 0.3120 & 0.3164 & 2 & 0.3114 & & \\
|
|
3 & 0.6205 & 0.6094 & 4 & 0.59009 & & \\
|
|
4 & 0.6664 & 0.6296 & 3 & 0.53168 & & \\
|
|
5 & 0.6675 & 0.6686 & 5 & 0.70143 & & \\
|
|
6 & 0.6993 & 0.7019 & 6 & 0.79566 & & \\%7+(12)=2. v. 3 -> 9
|
|
7 & 1.0793 & 1.0740 & 8 & 1.0102 & & \\
|
|
8 & 1.0898 & 1.0877 & 9 & 1.0756 & & \\
|
|
9 & 1.9337 & 1.6507 & 7 & 0.97752 & & \\[-.25em]%10=2. v. 5 -> 10
|
|
& & & 12 & 2.3304 & (1-e12/b11)*100 & (1-e12/c11)*100 \\[-.25em]
|
|
& & & @7+12 & $\frac{<<e11>>+<<e12>>}{2} =:={(e11+e12)/2} $ & (1-e13/b11)*100 & (1-e13/c11)*100 \\
|
|
10 & 1.9223 & 1.8558 & 10 & 1.639 & & \\%11=2. v. 4 -> 11
|
|
11 & 2.0205 & 1.9601 & 11 & 2.2585 & & \\%12=11?
|
|
12 & 2.9003 & 2.8590 & 15 & 3.02 & & \\
|
|
13 & 2.9361 & 2.9408 & 16 & 3.2099 & & \\
|
|
\bottomrule
|
|
%\end{tabular}
|
|
\end{spreadtab}
|
|
\end{table}\vspace{-1em}
|
|
|
|
\begin{figure}[H]\vspace{-0.5em}\centering
|
|
\begin{tikzpicture}[scale=0.85]
|
|
\begin{axis}[
|
|
ybar=0pt,
|
|
tick align=outside,
|
|
width=16.25cm,
|
|
height=6.5cm,
|
|
bar width={11pt}, % 8, 10pt
|
|
enlargelimits=0.13,
|
|
enlarge x limits=0.05,
|
|
enlarge y limits=0.04,
|
|
%nodes near coords,
|
|
nodes near coords=\rotatebox{90}{\scriptsize\pgfmathprintnumber[/pgf/number format/.cd,fixed,fixed zerofill,precision=1]\pgfplotspointmeta},
|
|
%nodes near coords align=horizontal,
|
|
point meta=y * 1, % The displayed number.
|
|
xlabel={Eigenfrequenz},
|
|
ylabel={Abweichung in \%},
|
|
ytick={-20,-10,...,20},
|
|
xtick={1,...,13},
|
|
%y dir=reverse,
|
|
ymin=-25,
|
|
ymax=28,
|
|
%xticklabels={{OK,OR},{OK,S,L},{OK,S,R},{OK,SR,V},{OK,SR,HL},{OK,SR,HR},{VK,OR},{VK,UR},{VK,SKR,O},{VK,SKR,U},{UK,UR},{UK,SR},{UK,S,L},{UK,S,R},{UK,TL}},
|
|
%x tick label style={rotate=45, anchor=north east, inner sep=0mm},
|
|
ymajorgrids,
|
|
axis x line*=left,
|
|
axis y line*=left,
|
|
legend columns=1,
|
|
legend style={
|
|
ultra thin,
|
|
append after command={
|
|
\pgfextra{
|
|
\draw[draw=none,
|
|
drop shadow={fill=black, opacity=0.25, shadow xshift=1pt, shadow yshift=1pt}]
|
|
(\tikzlastnode.south west)rectangle(\tikzlastnode.north east);
|
|
}
|
|
},
|
|
/tikz/every even column/.append style={column sep=0.5em},
|
|
at={(axis cs:0.5,250)},anchor=south west
|
|
},
|
|
%legend pos=north west,
|
|
]
|
|
\addplot[draw=navyblue,fill=navyblue!50,drop shadow={shadow yshift=1pt, shadow xshift=1pt}]
|
|
coordinates
|
|
{(1,5.65) (2,0.19) (3,4.90) (4,20.21) (5,-5.08) (6,-13.79) (7,6.40) (8,1.30) (9,14.46) (10,14.74) (11,-11.78) (12,-4.13) (13,-9.33) };\label{pgfplots:U:Abweichung:FAST}
|
|
\addplot[draw=dkgreen,fill=dkgreen!50,drop shadow={shadow yshift=1pt, shadow xshift=1pt}]
|
|
coordinates
|
|
{(1,4.32) (2,1.58) (3,3.17) (4,15.55) (5,-4.91) (6,-13.36) (7,5.94) (8,1.11) (9,-0.20) (10,11.68) (11,-15.22) (12,-5.63) (13,-9.15) };\label{pgfplots:U:Abweichung:ADAMS}
|
|
\end{axis}
|
|
\end{tikzpicture}
|
|
\caption[Abweichung der Eigenfrequenzen bezüglich der NREL-Ergebnissen]{Abweichung der Eigenfrequenzen bezüglich der NREL-Ergebnissen zu FAST~\ref{pgfplots:U:Abweichung:FAST} und ADAMS~\ref{pgfplots:U:Abweichung:ADAMS}}
|
|
\label{fig:U:Abweichung}
|
|
\end{figure} \vspace{-0.5em}
|
|
|
|
|
|
\begin{figure}[H]\centering
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_1.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_2.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_3.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_4.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_5.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_6.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_7.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_8.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_9.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_10.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_11.png}
|
|
\includegraphics[width=0.24\textwidth]{Modal_Gesamtverformung_un_12.png}
|
|
\caption{Die ersten zwölf Eigenformen der Windenergieanlage}
|
|
\label{fig:U:Modal}
|
|
\end{figure} \vspace{-1.5em}
|
|
|
|
|
|
\subsection{Statische Analyse}
|
|
%\begin{table}[H]
|
|
%\caption{Statische Analyse}\label{tab:U:statisch}\centering
|
|
%\begin{tabular}{llrlrlrl}
|
|
%\toprule
|
|
%Art der Rechnung & Verformung in mm \\
|
|
%\midrule
|
|
%\emph{Eigengewicht} \\
|
|
%Linear geometrisch & 268,69 \\
|
|
%Nichtlinear geometrisch & 445,25 \\
|
|
%[.5em]
|
|
%\emph{mit Einzellast \(F=\unit{80}{kN}\) an Rotorblattspitze} \\
|
|
%Linear geometrisch mit lineare Ansatzfunktionen & 2346,1 \\
|
|
%%Linear linear & 2757,1 \\
|
|
%Linear geometrisch mit quadratische Ansatzfunktionen & 2250,0 \\
|
|
%Nichtlinear geometrisch mit quadratische Ansatzfunktionen & 3168,9 \\
|
|
%\bottomrule
|
|
%\end{tabular}
|
|
%\end{table}\vspace{-1em}
|
|
Tabelle~\ref{tab:U:statisch}
|
|
\begin{table}[H]
|
|
\caption{Statische Analyse}\label{tab:U:statisch}\centering
|
|
\begin{tabular}{llrlrlrl}
|
|
\toprule
|
|
Art der Rechnung & Verformung in mm \\
|
|
\midrule
|
|
Eigengewicht & 268,69 \\
|
|
mit Einzellast \(F=\unit{80}{kN}\) an Rotorblattspitze & 2346,1 \\
|
|
\bottomrule
|
|
\end{tabular}
|
|
\end{table}\vspace{-1em}
|
|
~
|
|
|
|
\subsection{Transiente Analyse} |