Static Strength Analysis of Vertical Axis Wind Turbine (Savonius)

What is it about?

Static analysis is a vital procedure to design mechanical structures, it allowed to identify the structure's response subject to applied external loadings or displacements, like differential support settlements. In static analysis, equilibrium is the fundamental concept : two objects interact, they exert reciprocal forces equal magnitude and opposite direction. The main objective of a structural mechanics analysis is usually to verify the integrity of a structure to avoid failure during real-life designs, the admissible loads are reduced by a safety factor to permit for uncertainties in material data, manufacturing tolerances, analysis assumptions to carry all kinds of loads applied on the structure and to acquire economic dimensions of the design. Simulating stress and strain on a mechanical structure design of a Wind Turbine using Computer Aided Design (CAD) software based on Finite Element Analysis (FEA) is an important path to test the structural integrity and performance of the Wind machine structure model developed before prototyping or manufacturing. This method can help to identify potential weak points, optimize material usage, and improve the quality and reliability of the product designed. يعد التحليل الساكن إجراءً حيويًا لتصميم الهياكل الميكانيكية، فهو يسمح بتحديد استجابة الإنشاء (الهيكل) الخاضع للأحمال الخارجية المطبقة أو الإزاحات، مثل تسويات الدعامات التفاضلية. في التحليل الساكن، التوازن هو المفهوم الأساسي حيث كل جسمان يتفاعلان، فإنهما يؤثران على بعضهما بقوى متبادلة متساوية المقدار ومتعاكسة في الاتجاه. عادة ما يكون الهدف الرئيسي للتحليل الميكانيكي الإنشائي هو التحقق من سلامة الهيكل لتجنب الفشل أثناء التصميمات الواقعية، ولهذا يتم تقليل الأحمال المسموح بها بواسطة عامل أمان للسماح بوجود حالات عدم اليقين في بيانات المواد، وتفاوتات التصنيع، وافتراضات التحليل للأحمال لجميع أنواع الأحمال المطبقة على الهيكل و اكتساب الأبعاد الاقتصادية للتصميم

Featured Image

Photo by Osarugue Igbinoba on Unsplash

Photo by Osarugue Igbinoba on Unsplash

Why is it important?

The purpose of Computer Aided Design (CAD model) , aids users to create 3D designs to better visualize construction of the Wind Turbine model. 3D CAD software replaced manual design drafting, enables the development, modification, and optimization of the design process, it permits to craft more precise designs and manipulate them virtually. Static strength Analysis of the wind turbine structure using Finite Element Method (FEA) allowed to found stress, strain and deformation of the structure under a range of load conditions to ensure that expensive failures are avoided at the design stage الغرض من التصميم بمساعدة الحاسوب (نموذج ت.م.ح)، يساعد المستخدمين على إنشاء تصميمات ثلاثية الأبعاد لتوضيح تصميم أو بناء نموذج توربينات الرياح بشكل أفضل. تطبيق CAD ثلاثي الأبعاد حل محل التصميم اليدوي، وأصبح يتح تطوير عملية التصميم وتعديلها وتحسينها، كما يسمح بصياغة تصميمات أكثر دقة ومعالجتها افتراضيًا. التحليل الساكن أو الثابت لهيكل توربينات الرياح باستخدام طريقة العناصر الممنتهية (FEA) سمح بتعيين الإجهادات والتشوهات للهيكل في ظل مجموعة من ظروف الأحمال لضمان تجنب الأعطال الباهظة الثمن في مرحلة التصميم.

Perspectives