Szélkerék oszlop optimális méretezése

Optimal design of wind wheel column

Abstract

The paper deals with the optimal design of wind wheel column. Have been determined the forces acting on the column. The inner diameter and wall thickness of circular tube are unknown. The minimum of mass was determined in the case of non-linear design constraints. The constraints relate to the maximal stresses and stability of column. Using a genetic algorithm, we determine the optimal geometric dimensions and minimum weight of a 50 kW wind wheel column made of different quality of steel. We calculate the required cross-section of the screws fixing the column to the concrete base.

Kivonat

A szélturbinák fontos szerkezeti eleme az oszlop, amelynek optimális méretezését mutatjuk be. Meghatározzuk az állandó keresztmetszetű hengeres csőoszlopra ható terheléseket és a célfüggvényt, ami az oszlop tömege. Ismeretlenként a cső belső átmérője és a falvastagsága szerepel. A korlátozási feltételek az oszlop tövénél ébredő megengedett feszültségre, valamint a stabilitásra vonatkoznak.
Genetikus algoritmussal meghatározzuk egy 50 kW teljesítményű, különböző minőségű acélból készült szélkerék oszlop optimális geometriai méreteit és minimális tömegét. Kiszámítjuk az oszlopot a beton alaphoz rögzítő csavarok szükséges keresztmetszetét.