Análise modal de aerogeradores offshore : modelos simplificados e numéricos

Abstract

A crescente preocupação em produzir energia renovável traz como tendência uma maior construção de parques eólicos, aumentando assim a importância de se estudar e compreender o comportamento das turbinas eólicas offshore no meio em que estão inseridas. O presente trabalho tem como objetivo idealizar modelos simplificados para estas turbinas, obter suas frequências para cada modo de vibração correspondente e fornecer uma base para projetá-la de forma que sua frequência natural fique fora de faixas de espectros de frequência de ações externas, sejam elas forças da natureza ou excitações provenientes da própria estrutura. Três métodos foram desenvolvidos – analítico, numérico e computacional, através do software SAP2000 – e utilizados tanto na análise de modelos com parâmetros estruturais fictícios quanto em uma estrutura real. Alguns desses parâmetros foram estudados isoladamente com o objetivo de se entender como eles influenciam o comportamento final da turbina. No estudo da turbina real, os resultados obtidos foram bastante próximos aos obtidos pela literatura, o que valida a simplificação estrutural realizada e fornece aos projetistas uma rápida saída para uma primeira análise do comportamento dinâmico das turbinas eólicas offshore, e consequente projeto para maior vida útil da estrutura.