دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش:
نویسندگان: Mareike Leimeister
سری:
ISBN (شابک) : 9783030968892, 3030968898
ناشر: Springer Nature
سال نشر: 2023
تعداد صفحات: 336
زبان: English
فرمت فایل : EPUB (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 44 Mb
در صورت تبدیل فایل کتاب Reliability-Based Optimization of Floating Wind Turbine Support Structures به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب بهینه سازی مبتنی بر قابلیت اطمینان سازه های پشتیبانی توربین بادی شناور نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
این کتاب هدف بلندپروازانه ترکیب بهینهسازی طراحی توربین بادی شناور و ارزیابی قابلیت اطمینان را دنبال میکند که در واقع قبلاً انجام نشده بود. این موضوع در مجموعه ای از اهداف بسیار بلندپروازانه سازماندهی شده است، که با یک بررسی اولیه به روز آغاز می شود، و سپس با توسعه چارچوب هایی با وفاداری بالا برای روشی مخرب برای طراحی نسل بعدی توربین بادی شناور دریایی (FOWT) شروع می شود. ساختارهای پشتیبانی توسعه یک مدل عددی جفت شده aero-hydro-servo-elastic تایید شده از دینامیک برای FOWT ها و یک چارچوب جامع برای شبیه سازی و بهینه سازی خودکار سیستم های FOWT، که بعدا برای جفت کردن بهینه سازی طراحی با ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم های FOWT در یک سیستم استفاده می شود. روش محاسباتی و کارآمدی زمان، هدف بسیاری از گروهها در سطح بینالمللی برای اجرای یک رویکرد مبتنی بر عملکرد/تعیین هدف در طراحی سیستمهای مهندسی پیچیده بوده است. نتایج این کار، مزایای یک طراحی بهینه با جرم کمتر را در حالی که محدودیتهای طراحی را برآورده میکند، کمیت میکند. نشان دادن اینکه روشهای طراحی جامع را میتوان با تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان و الگوریتمهای بهینهسازی به سمت بهینهسازی طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RBDO) ترکیب کرد، میتواند نه تنها برای صنعت انرژی بادی دریایی بلکه برای کاربردهای دیگری مانند زیرساختهای عمرانی، هوافضا، و مهندسی خودرو.
This book pursues the ambitious goal of combining floating wind turbine design optimization and reliability assessment, which has in fact not been done before. The topic is organized into a series of very ambitious objectives, which start with an initial state-of-the-art review, followed by the development of high-fidelity frameworks for a disruptive way to design next generation floating offshore wind turbine (FOWT) support structures. The development of a verified aero-hydro-servo-elastic coupled numerical model of dynamics for FOWTs and a holistic framework for automated simulation and optimization of FOWT systems, which is later used for the coupling of design optimization with reliability assessment of FOWT systems in a computationally and time-efficient manner, has been an aim of many groups internationally towards implementing a performance-based/goal-setting approach in the design of complex engineering systems. The outcomes of this work quantify the benefits of an optimal design with a lower mass while fulfilling design constraints. Illustrating that comprehensive design methods can be combined with reliability analysis and optimization algorithms towards an integrated reliability-based design optimization (RBDO) can benefit not only the offshore wind energy industry but also other applications such as, among others, civil infrastructure, aerospace, and automotive engineering.
Supervisors’ Foreword Abstract Acknowledgements Contents Nomenclature Latin Symbols Greek Symbols Abbreviations List of Figures List of Tables 1 Introduction 1.1 Potential of Floating Offshore Wind Technology 1.2 Challenges Towards Next Generation Floating Offshore Wind Turbines 1.3 Aim and Objectives 1.4 Thesis Structure 1.5 Publications in Connection with the Research Thesis References 2 Review of Reliability-Based Risk Analysis Methods Used in the Offshore Wind Industry 2.1 Classification of Reliability Methods 2.1.1 Qualitative Reliability Methods 2.1.2 Semi-Quantitative Reliability Methods 2.1.3 Quantitative Reliability Methods 2.2 Approaches for Qualitative Reliability Analyses of Offshore Wind Turbine Systems 2.2.1 Failure Mode Analyses 2.2.2 Tree-Shaped, Diagrammatic, and Graphical Analyses 2.2.3 Hazard Analyses 2.3 Approaches for Quantitative Reliability Analyses of Offshore Wind Turbine Systems 2.3.1 Analytical Methods 2.3.2 Stochastic Methods 2.3.3 Bayesian Inference 2.3.4 Reliability-Based Design Optimization 2.3.5 Multivariate Analyses 2.3.6 Data Foundations 2.4 Discussion of Reliability Methods for Offshore Wind Turbine Systems References 3 Floating Offshore Wind Turbine Systems 3.1 Critical Review of Floating Support Structures Focusing on Offshore Wind Farm Deployment 3.1.1 Review of FOWT Support Structures 3.1.2 Assessment of FOWT Support Structures 3.2 Reference Spar-Buoy Floating Wind Turbine System 3.2.1 Wind Turbine and Tower 3.2.2 Floating Structure and Station-Keeping System References 4 Modeling, Automated Simulation, and Optimization 4.1 Development and Verification of a Numerical FOWT System Model of Dynamics 4.1.1 Numerical Modeling of the Reference Spar-Buoy FOWT System in MoWiT 4.1.2 Code-to-Code Comparison 4.1.3 Discussion of the Code-to-Code Comparison Results 4.2 Development of a Numerical Framework for Wind Turbine Design and Optimization 4.2.1 Framework for Automated Simulation 4.2.2 Application for DLC Simulations 4.2.3 Incorporation of Optimization Functionalities 4.2.4 Discussion of the Broad Application Range of the Framework to Wind Turbine System Optimization Tasks 4.3 Appendix to Chap. 4 4.3.1 Statistics of DLC 4.2 4.3.2 Statistics of DLC 5.3 References 5 Design Optimization of Floating Wind Turbine Support Structures 5.1 Design Optimization Based on Global Limit States 5.1.1 Description of the System to Optimize 5.1.2 Optimization Problem of the Global Design Optimization Task 5.1.3 Optimization Approach for the Design Optimization Based on Global Limit States 5.1.4 Results of the Design Optimization Based on Global Limit States 5.1.5 Discussion of the Design Optimization Approach Based on Global Limit States 5.2 Designing a Complex Geometry Spar-Type FOWT Support Structure 5.2.1 Advanced Spar-Type FOWT Support Structures 5.2.2 Definition of the Optimization Problem for Designing an Advanced Spar-Type Floater 5.2.3 Automated Design Optimization Approach Towards an Advanced Spar-Type Floater 5.2.4 Results of the Design Optimization for Designing an Advanced Spar-Type Floater 5.2.5 Discussion of the Results of the Design Optimization Towards an Advanced Spar-Type Floater 5.3 Brief Digression and Outlook: Larger MW-Class Floater Designs … 5.3.1 Target Larger MW-Class Reference Wind Turbine 5.3.2 Methodology of the Direct Optimization Approach 5.3.3 Design Conditions for the Direct Optimization Approach 5.3.4 Results of the Direct Optimization Application Example 5.3.5 Discussion of the Direct Optimization Approach 5.4 Appendix to Chap.5 5.4.1 Potential Risks and Consequences Associated with Global System Performance Criteria 5.4.2 Pareto Filtering References 6 Reliability-Based Design Optimization of a Spar-Type Floating Wind Turbine Support Structure 6.1 Definition of the RBDO Problem 6.1.1 Design Variables of the RBDO Problem 6.1.2 Objective Functions of the RBDO Problem 6.1.3 Limit States of the RBDO Problem 6.1.4 Design Load Case of the RBDO Problem 6.1.5 Stochastic Variables of the RBDO Problem 6.1.6 Reliability Criteria of the RBDO Problem 6.1.7 Constraints of the RBDO Problem 6.2 Numerical Implementation of the RBDO Problem 6.2.1 Pre-Processing Level One 6.2.2 Pre-Processing Level Two 6.2.3 RBDO Process 6.3 Results of the RBDO of a Spar-Type FOWT Support Structure 6.3.1 Developments During the Iterative RBDO Process 6.3.2 Selection of the Optimum Design Solution Resulting from the RBDO Process 6.3.3 Final Checks with the RBDO-Based Optimized FOWT System 6.4 Discussion of the RBDO Approach Applied to FOWT Support Structures 6.4.1 Full Convergence of the RBDO Algorithm 6.4.2 DDO and RBDO in Comparison 6.4.3 Environmental Conditions Considered Within the RBDO 6.4.4 Reliability Criteria and Analysis Method Within the RBDO Approach 6.5 Appendix to Chap. 6 6.5.1 Characteristics of a Two-Parameter Weibull Distribution 6.5.2 Characteristics of a Three-Parameter Weibull Distribution 6.5.3 Python Function for Closest Value References 7 Discussion 8 Conclusions 8.1 Summary of the Chapters 8.2 Contributions of the Thesis to Knowledge, Research, and Industry 8.3 Future Work and Outlook 8.3.1 Efforts to Overcome Limitations 8.3.2 Future Applications of the Research Outcomes 8.4 Concluding Remarks References