مدل سازي ارتعاشات آزاد غيرخطي برج توربين بادي

هدف اين مقاله بررسي ارتعاشات آزاد دامنه بلند برج توربين باد مي باشد كه به صورت تير مقطع متغير با جرم خارج از مركز مدل شده است. در اين مدل سازي، تاثير اعمال نيروي محوري متغير بر تير ناشي از ميدان جاذبه در نظر گرفته شده است. معادلات ديفرانسيل حاكم بر ارتعاشات غيرخطي سيستم و شرايط مرزي مربوطه با استفاده از اصل هميلتون به همراه فرضيات اولر- برنولي استخراج شده است. سپس از يك روش تفاضل محدود براي بدست آوردن فركانس هاي طبيعي و شكل مودهاي سيستم استفاده شده است. در ادامه معادلات ديفرانسيل با مشتقات جزئي حاكم بر ديناميك سيستم با استفاده از روش گلركين به معادلات ديفرانسيل معمولي بر حسب جابجايي هاي انتهايي كاهش يافته اند كه به دليل وجود خارج از مركزي طولي به هم وابسته اند. اين معادلات زماني با استفاده از روش اغتشاشاتي مقياس هاي زماني چندگانه به صورت تحليلي حل شده اند. نتايج بدست آمده از حل تحليلي تطابق خوبي با نتايج شبيه سازي عددي دارد. نتايج اين پژوهش مي تواند به منظور بررسي اثرات وجود جرم نوك خارج از مركز، مقطع متغير و اثر جاذبه را بر ارتعاشات دامنه بلند برج توربين باد، با هدف بهبود رفتار ديناميكي آن مورد استفاده قرار گيرد.