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Dissertação

{pt_PT=Análise da integridade estrutural duma Fundação Flutuante para Energia Eólica Offshore} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=As turbinas eólicas em fundações flutuantes apresentam-se como uma solução promissora à expansão da exploração da energia eólica em ambientes offshore, pois não estão limitadas pela profundidade das águas e permitem a instalação de turbinas de grandes dimensões. No entanto, são uma tecnologia ainda em demonstração, existindo apenas alguns protótipos à escala real por todo o mundo. Nesta dissertação é estudada a integridade estrutural da plataforma semi-submersível criada pelo consórcio DeepCwind, com o objetivo de validar os códigos numéricos aero-hydro-servo-elastic. Assim, o foco desta dissertação passou pelo desenvolvimento de um modelo numérico que se adequasse à análise estrutural da fundação. O FAST 8, um código numérico aero-hydro-servo-elastic, foi utilizado para determinar os vários carregamentos a que a estrutura está sujeita. Estes carregamentos foram pré-processados e introduzidos no modelo de elementos finitos da fundação criado com o software ANSYS. Utilizou-se a técnica de submodelos para analisar em maior detalhe e precisão as zonas de concentração de tensões da estrutura. Os resultados das análises estruturais estáticas e transientes permitiram encontrar as zonas críticas da fundação, e iniciar um processo iterativo do seu reforço, possibilitando estudar a aptidão desta estrutura para uso em ambiente offshore. Posteriormente foram determinados os modos de vibração e a resposta hidrodinâmica da estrutura reforçada e comparada com a estrutura original. , en=Floating wind power is a promising solution to the expansion of offshore wind power, as a consequence of not being limited by the water depth and because it allows the usage of large wind turbines. Nonetheless, this technology is still in demonstration, with just a few full-scale prototypes all over the world. On this thesis it is studied the structural integrity of a semisubmersible floating foundation for offshore wind power, created within the DeepCwind consortium in order to validate aero-hydro-servo-elastic numerical codes. Thereby, the focus of this is on the development of an appropriate numerical model for the structural analysis of the foundation. FAST 8, an aero-hydro-servo-elastic numerical code, was used to obtain the loads applied on the structure. These loads were preprocessed before their input on a finite element model developed using ANSYS software. A submodeling technique was used to analyze with more precision and detail the stress concentration regions of the structure. Static and transient structural analyses allowed to find the critic regions of the foundation and hence begin an iterative reinforcement process, allowing the study of the structure's suitability for use in offshore environments. Moreover, a modal analysis and a hydrodynamic response analysis of both the original and reinforced structures were made and their results compared. }
Keywords: {pt=energia eólica offshore, flutuante, semi-submersível, DeepCwind, análise estrutural, elementos finitos, en=offshore wind power, floating, semisubmersible, DeepCwind, structural analysis, finite elements}

Discussão: novembro 30, 2017, 11:0