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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 金永喆
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 군산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 연구에서는 20kW급 수평 풍력발전기용 유압식 기립형 타워가 기립 시와 설계하중조건 시에서 구조적 안정성 평가 및 피로파괴 발생여부를 검토 하고 IEC 61400-2를 평가기준으로 선택하였다. 기립 시의 구조적 안정성 평가의 하중 데이터를 구하기 위해 NX Motion을 이용하여 각 단계별로 걸리는 최대하중들을 산출하고 간섭여부를 확인하였다. 3단계가 477.7kN으로 가장 큰 경향을 보여준다. 단계별 실린더에 걸리는 힘으로 구조해석을 수행하여 1단계에서 232.5MPa로 가장 크게 나왔다. IEC 61400-2에서 명시된 재료의 안전계수 1.1을 적용하고 산출한 허용응력을 평가 기준으로 하여 구조적으로 안전하다고 평가하였다. 인장반복하중을 받는 기립형 타워를 분기당 1회, 한 달에 1회로 년간 16회로 가정하고 반복횟수를 Goodman관계식을 이용하여 Cycle이 약 25000회로 나왔고 1562.5년을 사용할 수 있으므로 안전하다고 평가하였다. 설계하중조건 시에 구조적 안정성을 평가하기 위해 NREL의 FAST 프로그램으로 계산한 최대ㆍ최소 하중 데이터를 IEC 61400-2에 명시된 Load factor 1.35과 재료의 Safty factor 1.1을 고려하여 구조해석을 수행하여 평가기준인 허용응력을 초과하지 않아 구조적으로 안전하다고 평가하였다. 피로파괴 발생여부를 검토하기 위해 단위하중 해석을 통해 산출된 응력을 MSC Fatigue를 이용하여 해석을 수행하고 20년 주기로 환산한 결과 피로누적 손상율의 최대치는 0.751로 Miner''s rule에서 피로파괴가 일어난다고 명시하는 값인 1을 초과하지 않아 피로파괴가 발생하지 않음을 확인하였다.
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