ADVANCES IN THE DEVELOPMENT OF NUMERICAL MODELS FOR THE DYNAMIC CHARACTERISATION OF FOUNDATIONS FOR WIND TURBINES (Q3134611)
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Project Q3134611 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ADVANCES IN THE DEVELOPMENT OF NUMERICAL MODELS FOR THE DYNAMIC CHARACTERISATION OF FOUNDATIONS FOR WIND TURBINES |
Project Q3134611 in Spain |
Statements
73,023.5 Euro
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85,910.0 Euro
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85.0 percent
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1 January 2015
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31 December 2017
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UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA
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28°7'43.93"N, 15°26'5.64"W
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35016
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LAS ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE LOS AEROGENERADORES DEBEN SER DISEÑADAS DE MANERA QUE LAS FRECUENCIAS NATURALES DEL CONJUNTO ESTEN SUFICIENTEMENTE ALEJADAS DE LOS ESPECTROS QUE DEFINEN EL CONTENIDO EN FRECUENCIA DE LAS PRINCIPALES CARGAS DINAMICAS, GENERADAS POR: ROTOR, PASO DE LAS PALAS FRENTE A LA TORRE, VIENTO Y, EN EL CASO MARINO, OLAS. UNO DE LOS SUBSISTEMAS QUE INVOLUCRA MAYOR NIVEL DE INCERTIDUMBRE Y DE SIMPLIFICACION EN EL CALCULO ES EL SUBSISTEMA SUELO-CIMENTACION, SOBRE TODO EN EL CASO DE CIMENTACIONES PROFUNDAS. ADEMAS, MIENTRAS EL NUMERO DE PARQUES EOLICOS TERRESTRES Y MARINOS CRECE, SURGE CON MAYOR FRECUENCIA LA NECESIDAD DE CIMENTAR LAS ESTRUCTURAS EN SUELOS DE PEORES CARACTERISTICAS, QUE PUEDEN HACER INVIABLE EL USO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES Y QUE LLEVAN EN OCASIONES A LA UTILIZACION DE CIMENTACIONES PROFUNDAS COMO PILOTES Y VASOS DE SUCCION. TODO ESTO CONLLEVA LA NECESIDAD DE DESARROLLAR MODELOS COMPUTACIONALES CAPACES DE ESTIMAR LAS PROPIEDADES DINAMICAS DE LAS CIMENTACIONES MENCIONADAS DE MANERA MAS PRECISA Y EFICIENTE QUE EN LA ACTUALIDAD, CON EL OBJETIVO DE CONTRIBUIR A LA OBTENCION DE DISEÑOS DE ESTRUCTURAS DE AEROGENERADOR MAS OPTIMOS, SEGUROS, Y DE MAYOR VIDA UTIL (AL REDUCIR LAS CARGAS DE FATIGA), MEJORANDO LA RENTABILIDAD DE ESTA TECNOLOGIA Y ABARATANDO EL COSTE DE LA ENERGIA EOLICA._x000D_ _x000D_ PARA CONTRIBUIR A ESTA LINEA, SE PROPONE EN ESTE PROYECTO, ORIENTADO AL RETO 3 (ENERGIA SEGURA, EFICIENTE Y LIMPIA), EL DESARROLLO DE DOS MODELOS COMPUTACIONALES QUE PERMITAN ANALISIS DINAMICOS MAS PRECISOS DE LAS DOS TIPOLOGIAS DE CIMENTACIONES MENCIONADAS:_x000D_ _x000D_ 1. MODELO PARA EL ANALISIS DINAMICO DE CIMENTACIONES PILOTADAS EN SUELOS ESTRATIFICADOS MEDIANTE EL DESARROLLO E IMPLEMENTACION DE UNA METODOLOGIA DE COLOCACION BASADA EN LA FORMULACION INTEGRAL DEL PROBLEMA PARA EL TERRENO Y HACIENDO USO DE UNA SOLUCION FUNDAMENTAL TRIDIMENSIONAL AVANZADA DEL SEMIESPACIO ESTRATIFICADO._x000D_ _x000D_ 2. MODELO PARA EL ANALISIS DINAMICO DE ESTRUCTURAS LAMINARES (DE PEQUEÑO ESPESOR) ENTERRADAS TALES COMO VASOS DE SUCCION, MEDIANTE EL DESARROLLO E IMPLEMENTACION DE UNA FORMULACION DUAL DEL METODO DE LOS ELEMENTOS DE CONTORNO ACOPLADA CON ELEMENTOS FINITOS TIPO PLACA._x000D_ _x000D_ AMBAS METODOLOGIAS CONLLEVAN DESARROLLOS RELACIONADOS CON EL METODO DE LOS ELEMENTOS DE CONTORNO, ESPECIALMENTE INDICADO PARA EL ESTUDIO DE MEDIOS NO ACOTADOS COMO EL SUELO DE CIMENTACION, Y EN EL QUE EL GRUPO SOLICITANTE HA ESTADO TRABAJANDO DURANTE MAS DE 20 AÑOS. LA CONSECUCION DEL PRIMER OBJETIVO PERMITIRA ESTUDIAR CIMENTACIONES PILOTADAS EN SUELOS ESTRATIFICADOS SIN NECESIDAD DE MALLAR EL SUELO CIRCUNDANTE, SIENDO SOLO NECESARIO DISCRETIZAR LOS PILOTES UTILIZANDO ELEMENTOS FINITOS TIPO VIGA. ESTO PERMITIRA ESTUDIAR PROBLEMAS CON ESTRATIGRAFIAS COMPLEJAS, COMPUTACIONALMENTE INABORDABLES CON LAS FORMULACIONES DESARROLLADAS HASTA AHORA POR EL GRUPO. EL SEGUNDO OBJETIVO CONLLEVA LA FORMULACION E IMPLEMENTACION DE CODIGOS DE ELEMENTOS DE CONTORNO CON FORMULACION DUAL, COMBINANDO LA IGUALDAD INTEGRAL SINGULAR ESTANDAR PARA MEDIOS VISCOELASTICOS O POROELASTICOS CON UNA VARIANTE HIPERSINGULAR. SE HACE ASI POSIBLE TRATAR NUMERICAMENTE PROBLEMAS DINAMICOS DONDE EXISTEN INCLUSIONES DE ESPESOR MUY PEQUEÑO CON UN COSTE COMPUTACIONAL REDUCIDO Y GRAN PRECISION. AMBOS MODELOS SERAN UTILIZADOS PARA CONTRIBUIR AL CONOCIMIENTO CIENTIFICO RELACIONADO CON LA CARACTERIZACION DINAMICA DE LAS CIMENTACIONES DE AEROGENERADOR, TANTO EN MEDIO TERRESTRE COMO MARINO EN AGUAS SOMERAS. (Spanish)
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THE SUPPORT STRUCTURES OF WIND TURBINES MUST BE DESIGNED IN SUCH A WAY THAT THE NATURAL FREQUENCIES OF THE WHOLE ARE SUFFICIENTLY REMOTE FROM THE SPECTRA DEFINING THE FREQUENCY CONTENT OF THE MAIN DYNAMIC LOADS, GENERATED BY: ROTOR, PASSAGE OF THE BLADES IN FRONT OF THE TOWER, WIND AND, IN THE CASE OF MARINE, WAVES. ONE OF THE SUBSYSTEMS THAT INVOLVES THE HIGHEST LEVEL OF UNCERTAINTY AND SIMPLIFICATION IN THE CALCULATION IS THE SOIL-CIMENTATION SUBSYSTEM, ESPECIALLY IN THE CASE OF DEEP FOUNDATIONS. IN ADDITION, AS THE NUMBER OF LAND AND MARINE WIND FARMS GROWS, THE NEED ARISES MORE FREQUENTLY TO CEMENT STRUCTURES IN SOILS OF WORSE CHARACTERISTICS, WHICH CAN MAKE THE USE OF SUPERFICIAL FOUNDATIONS UNFEASIBLE AND SOMETIMES LEAD TO THE USE OF DEEP FOUNDATIONS SUCH AS PILES AND SUCTION VESSELS. All this entails the need to develop competitive models for the establishment of the DINAMICY PROPERTY OF THE COMMITTEE WITH MORE AND EFICIENT WORKING IN THE OBJECTIVE OF THE OBJECTIVE OF THE OBJECTIVE OF THE OBJECTING OF DESIGNS OF AEROGENERATOR’S STRUCTURES MORE OPTIMAL, SECURITY, AND OF MAYOR LIFE UTIL (REDUCING FATIGA CARGS), improving the reliability of this technology and lowering the cost of EOLICA ENERGY._x000D_ _x000D_ TO CONTRIBUTE THIS LINE, PROPOSED IN THIS PROJECT, ORIENTATE TO REQUEST 3 (Safe, Effficient and Clean Energy), the DEVELOPMENT OF TWO COMPUTATIONAL MODELS PERMITING Dynamism ANALISIS MORE PRICES OF THE TWO typologies OF MENCED CIMENTATIONS:_x000D_ _x000D_ 1. Model FOR DINAMIC ANALISIS OF CIMENTATIONS piloted in stratified soils by means of the development and implementation of a basic methodology of collation in the INTEGRAL FORMULATION OF THE PROBLEM FOR THE TERRENO PROBLEM AND BEING USE OF A TRIDIMENSIONAL FUNDAMENTAL SOLUTION OF THE STRATIFICATED semispace._x000D_ _x000D_ 2. Model FOR THE DINAMIC ANALISIS OF LAMINAR (Small SPESOR) STRUCTURES INTERRATED AS SUCCION VASES, MEASURE THE DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF A DUAL FORUM OF THE METHOD OF CONTORN ELEMENTS ACOPLATE WITH finite ELEMENTS TYPE PLACA._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x00D__x000D__x000D__x000D__x000D__x000D__x both methods contain developmental developments related to the METOD OF CONTORN ELEMENTS, SPECIALLY INDICATED FOR THE MEDIA STUDY NOT bound as the foundational sole, and in which the requesting group has been working longer than 20 years. THE ACHIEVEMENT OF THE FIRST OBJECTIVE WILL ALLOW TO STUDY FOUNDATIONS PILOTED IN STRATIFIED SOILS WITHOUT THE NEED TO MESH THE SURROUNDING SOIL, IT IS ONLY NECESSARY TO DISCRETISE THE PILES USING FINITE BEAM ELEMENTS. THIS WILL ALLOW TO STUDY PROBLEMS WITH COMPLEX STRATIGRAPHIES, COMPUTATIONALLY UNATTAINABLE WITH THE FORMULATIONS DEVELOPED SO FAR BY THE GROUP. THE SECOND OBJECTIVE INVOLVES THE FORMULATION AND IMPLEMENTATION OF CODES OF CONTOUR ELEMENTS WITH DUAL FORMULATION, COMBINING THE STANDARD SINGULAR INTEGRAL EQUALITY FOR VISCOELASTIC OR POROELASTIC MEANS WITH A HIPERSINGULAR VARIANT. IT IS THUS POSSIBLE TO DEAL NUMERICALLY WITH DYNAMIC PROBLEMS WHERE THERE ARE VERY SMALL THICKNESS INCLUSIONS WITH A REDUCED COMPUTATIONAL COST AND GREAT PRECISION. BOTH MODELS WILL BE USED TO CONTRIBUTE TO SCIENTIFIC KNOWLEDGE RELATED TO THE DYNAMIC CHARACTERISATION OF WIND TURBINE FOUNDATIONS, BOTH IN TERRESTRIAL AND MARINE ENVIRONMENTS IN SHALLOW WATERS. (English)
12 October 2021
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Palmas de Gran Canaria, Las
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Identifiers
BIA2014-57640-R
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