Técnicas de redução aplicadas a modelos de pás de turbinas eólicas (2024)
- Authors:
- Autor USP: BARBOSA, JORGE LUCAS COELHO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-10012025-143509
- Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; ENERGIA EÓLICA; INTEGRAÇÃO NUMÉRICA; ESTRUTURAS
- Keywords: Método de Guyan.; Método de Craig-Bampton.; Modelos dinâmicos.
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A área de simulação numérica de estruturas mostra-se crescentemente importante para o projeto de máquinas eficientes e seguras, na qual a previsão de comportamento em diferentes condições de vibração ou carregamento é considerada como parte fundamental de um projeto em indústrias como a aeroespacial e de energia. Frequentemente modelos estruturais são representados por matrizes grandes, da ordem de milhares ou milhões de graus de liberdade, o que torna a análise computacionalmente custosa ou proibitiva. Para modelos dinâmicos, que envolvem matrizes e parâmetros além da rigidez, esta limitação torna-se crítica. Neste contexto, a pesquisa em técnicas de redução de modelo tornou-se importante em paralelo ao avanço da computação e da área de simulação numérica desde a década de 60. O objetivo das técnicas de redução é, de forma geral, reduzir a ordem das matrizes do modelo estrutural enquanto as propriedades físicas da estrutura são preservadas, porém, em contrapartida, uma generalização deste processo é difícil, de modo que seu uso é normalmente específico a cada problema. A dinâmica de sistemas rotativos, que envolve amortecimento e modos de vibração não-clássicos, envolve etapas adicionais para uma redução de modelo eficiente, com uma literatura específica para o problema desenvolvendo-se especialmente nos últimos anos. O objetivo do presente trabalho é descrever algumas das principais técnicas de redução de modelo visando a aplicação em máquinas em rotação e implementá-las em um modelo de pá de turbina eólica. Isto é feito a partir da implementação em um código em Python de um modelo computacional existente na literatura analisada, e sua posterior extensão para um modelo de três pás. Os métodos de redução avaliados e comparados são a Redução de Guyan e o Método de Graig-Bampton. Em uma primeira análise, observou-se que o método mais simples de redução, de Guyan, podeapresentar resultados satisfatórios para os modos de mais baixas frequências em problemas sem rotação, porém, este resultado é sensível à escolha de certos graus de liberdade do modelo completo a serem mantidos no modelo reduzido. Como forma de melhorar este procedimento, o método de Craig-Bampton foi utilizado, e apresentou resultados que se aproximam consideravelmente mais do modelo sem redução.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 24.10.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
BARBOSA, Jorge Lucas Coelho. Técnicas de redução aplicadas a modelos de pás de turbinas eólicas. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-10012025-143509/. Acesso em: 24 fev. 2026. -
APA
Barbosa, J. L. C. (2024). Técnicas de redução aplicadas a modelos de pás de turbinas eólicas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-10012025-143509/ -
NLM
Barbosa JLC. Técnicas de redução aplicadas a modelos de pás de turbinas eólicas [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-10012025-143509/ -
Vancouver
Barbosa JLC. Técnicas de redução aplicadas a modelos de pás de turbinas eólicas [Internet]. 2024 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-10012025-143509/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-10012025-143509 (Fonte: oaDOI API)
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