Banca de QUALIFICAÇÃO: LUIS ERNESTO DE MEDEIROS ALAS

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: LUIS ERNESTO DE MEDEIROS ALAS
DATA : 28/11/2023
LOCAL: Google meet
TÍTULO:

TORRES TUBULARES DE AÇO PARA AEROGERADORES DE EIXO HORIZONTAL: ANÁLISE, PROJETO E DETALHAMENTO ESTRUTURAL

PALAVRAS-CHAVES:

Turbinas eólicas; Torres tubulares de aço; Flanges; Método dos elementos finitos; Detalhamento estrutural.

PÁGINAS: 150
RESUMO:

A busca por inovações tecnológicas voltadas a preservação do meio ambiente tem sido um ponto de discussão relevante na perspectiva atual, notado investimentos em implantação de construções para fornecimento de energia limpa a partir de aerogeradores. Para garantir maior eficiência energética é necessário o aumento das torres de sustentação para captação de vento, necessitando assim de estruturas mais esbeltas e com maiores dimensões, carecendo assim de novas soluções de projeto para garantir segurança e aplicabilidade estrutural. Portanto, o presente trabalho de dissertação tem como objetivo principal realizar o modelo em método dos elementos finitos (MEF) e projeto estrutural de duas torres tubulares de aço com altura de 80 m e 120 m respectivamente, para sustentação de aerogeradores de eixo horizontal, analisando também as conexões parafusadas entre segmentos da torre e elementos do topo. Foram utilizados dois modelos de aerogeradores, em que foram obtidos seus parâmetros pelo fabricante Siemens, sendo os modelos SWT-2,3-9 com potência nominal de 2,3 MW sustentado pela torre de 80 m e SWT-3,2-11 com potência nominal de 3,2 WM sustentado pela torre de 120 m. Foram desenvolvidos códigos próprios para elaborado da matriz de rigidez global das torres tubulares considerando duas análises, para seções constantes e variáveis e verificado os vetores de força e deslocamento. Em seguida realizou-se a modelagem da estrutura das torres no software ANSYS Mechanical APDL, considerando uma análise progressiva, para análise estrutural via MEF, comparando assim os deslocamentos do topo com o código próprio, MASTAN2 e ANSYS para validação do estudo. Observado que os deslocamentos no topo para o elemento finito de barra em diferentes análises da torre de 80 m sem consideração do vento, possuindo valor de 0,6683 m para o código, 0,6663 m no MASTAN2 e 0,6835 m no ANSYS, quando comparados com os resultados de deslocamento do código, são observados 0,002 m e 0,0152 m de divergência entre a comparação de deslocamentos do código e MASTAN2 e código e ANSYS. A torre de 120 m sem consideração do vento, possuindo valor de 0,6406 m para o código, 0,6386 m no MASTAN2 e 0,6571 m no ANSYS, quando comparados com os resultados de deslocamento do código, são observados 0,002 m e 0,0165 m de divergência entre a comparação de deslocamentos do código e MASTAN2 e código e ANSYS. Serão considerados na modelagem das torres suas aberturas, conexões flangeadas e enrijecedores para que a avaliação se aproxime-se da realidade. Assim é esperado a determinação da distribuição de tensão de von Mises em todos os casos em análise. E por fim, apresentado o detalhamento estrutural das torres de 80 m e posteriormente da torre de 120 m, a partir de modelos CAD em 2D e esperado apresentar modelos estruturais das respectivas torres tubulares em aço em Building Information Modeling (BIM) para melhor observação de projeto.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2858245 - DOUGLAS MATEUS DE LIMA
Interno - ***.900.660-** - MOACIR KRIPKA - USP
Externo à Instituição - RUI MANUEL DE MENEZES E CARNEIRO DE BARROS