فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

اغلب توربین‌های بادی فراساحلی دارای فونداسیون‌های شمعی از نوع مونوپایل قطور هستند. نیروی اصلی اعمالی بر این توربین‌ها باد است که در راستاهای مختف بر سازه اعمال می شود. در این مقاله، تأثیر تغییر راستای بارگذاری باد بر پاسخ شمع‌های توربین‌های بادی فراساحل با انجام شبیه‌سازی عملکرد سیستم خاک-شمع در نرم‌افزار فِلَک سه‌بعدی (FLAC 3D)، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، با استفاده از مدل سطح‌مرزی ارائه شده توسط دافالیاس و منظری برای شبیه‌سازی رفتار خاک و با در نظر گرفتن حالت بحرانی و پلاستیسیته مدلِ سطح مرزی، اثرات سخت‌شدگی و نرم‌شدگی ماسه بر بارگذاری تناوبی ناشی از باد در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد، در شمع‌های قطور تغییر راستای بارگذاری، باعث کاهش 16 درصدی حداکثر تغییرمکان افقی و چرخش سرشمع نسبت به حالت بارگذاری تک‌جهته می‌گردد. این اختلاف در خصوص تغییرمکان قائم حدود 2 برابر است. تغییرمکان ماندگار در راستای افقی و چرخش ماندگار نیز به ترتیب حداکثر 13 و 18 درصد کاهش داشته‌اند. اعمال بارگذاری متناوب در راستاهای مختلف سبب حرکت رو به بالای شمع شده تا جایی که پس از اتمام بارگذاری، شمع نسبت به تراز اوّلیه خود بالاتر قرار می‌گیرد. به طور کلی، تغییر راستای بارگذاری در بارگذاری متناوب باد باعث تغییر قابل ملاحظه‌ای در پاسخ شمع می‌شود، هر چند مقادیر این اختلاف در پارامترهای مختلف و حالت‌های مختلف بارگذاری متفاوت است.