Ikkel-lineær multibody dynamik af vindmøller

Projektets formål er at bidrage med forskingsresultater på udvalgte områder med henblik på at anvende disse i et udviklet ikkelineært strukturanalyseprogram for vindmøller baseret på det såkaldte multi-body princip. Herved opdeles hovedstrukturen i fleksible delstrukturer, der i større eller mindre grad kan bevæge sig frit i forhold til hverandre. Hovedelementerne i multi-body dynamik er beskrivelsen af de enkelte bevægelige dele i lokale koordinatsystemer, der følger evt. stivlegemebevægelser af disse, og et princip for sammenføjning af delstrukturerne, hvorved den globale analyse af vingen opnås. Beskrivelsen af substrukturerne i lokale koordinatsystemer letter bestemmelsen af de elastiske deformationer, der herved får moderat ikkelineær karakter. Samlingen af substrukturerne sker ved indføring af specielle algebraiske betingelser, der sikrer forbindelsen mellem disse. Eksempelvis at bladene forbliver vedhæftet til navet, at akslerne i transmissionssystemet er i kontakt med lejerne i nacellen. Når konstruktionsdelenes relative bevægelse forhindres ved sådanne bindinger opstår en situation, der er sammenlignelig med introduktionen af uendeligt høje frekvenser i strukturen, fordi der ikke associeres inerti med bindingerne. Anvendelsen af multibody princippet til analyse af vindmøller er ikke en ny ide. Nyhederne i projektet ligger i løsningen af en række problemer, der knytter sig til princippet. Ved aktiv dæmpning af svingninger er der behov for at analysere strukturen i real time. Dette udelukker anvendelsen af omfattende numeriske modeller for substrukturerne, og såkaldte systemreduktionsalgoritmer bliver påkrævet. Udviklingen af sådanne er, tillige med lokal lastmodellering under store bevægelser, emnet for det ene delprojekt. I det andet delprojekt opstilles effektive numeriske tidsintegrationsalgoritmer til løsning af sammenføjningsproblemet med henblik på at bindingerne ikke forstyrrer den samlede energibalance, samtidig med at højfrekvente komponenter dæmpes væk ved hjælp af numerisk dæmpning