بررسي محل و شدت آسيب در زير سازه شابلوني توربين بادي فراساحلي چهارپايه به روش انرژي كرنشي مودال بهبود يافته

Investigation of location and severity of damage in four-legged offshore wind turbine stencil infrastructure by improved modal strain energy method

پايه­ هاي خرپايي سازه­ هاي فراساحلي از متداولترين سازه­ هاي دريايي هستند كه در طول عمر بهره­برداري درمعرض آسيبهاي مختلفي قرار مي­گيرند. برخلاف سازه­ هاي خشكي اين سازه­ ها دائماً در معرض برخورد امواج، خوردگي و آسيب اعضاء به­ويژه در ناحيه عرشه و پاشش آب هستند. در عمق­ هاي كم استفاده از اين سازه توربينهاي بادي فراساحلي رايج است. با گذشت مدت زمان قابل توجه از عمر بهره برداري اين توربين­ها در دنيا پايش سلامت آنها ضرورت يافته است. در اين تحقيق با توجه به تفاوت سازه­ هاي در معرض بارهاي تناوبي امواج و خوردگي بالاي آب دريا، با استفاده از روش انرژي كرنشي مودال، با در نظر گرفتن فركانس هاي طبيعي براي تشخيص عيوب احتمالي اعضاء و شدت آسيب، به بررسي اعضاي واقع در عرشه و ناحيه پاشش آب كه بيشتر در معرض خرابي قرار دارند پرداخته شده است. نتايج نشان مي­دهند، روش انرژي كرنشي مودال بهبود يافته دقت بالاتري در مكان­يابي آسيب نسبت به روش اوليه (شاخص استابس) دارد. همچنين، آسيبهاي تكي و چندگانه، با شدت كم و زياد، توسط اين روش با دقت مناسبي تعيين شده اند.

Truss structures are among the most common offshore structures that are exposed to various damages during their service life. Unlike onshore structures, these structures are constantly exposed to waves, corrosion and damage to members, especially in their deck and splash zone. At shallow water depths, these structures are commonly used as the main structures for offshore wind turbines. After a significant period of life time of these turbines in the world, monitoring their structural health has become necessary. In this study, considering the difference between onshore and offshore structures that are exposed to periodic loads of waves and high seawater corrosion, improved modal strain energy method was used. In this method, the natural frequencies for detecting and quantifying the possible damages in deck and splash zone elements, which are more prone to damage, were considered. The results presented that the improved modal strain energy method had a higher accuracy in locating the damage than the original method (Stubbs index). Also, single and multiple damages, with low and high intensity, were determined with appropriate accuracy by this method.