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Simulation Komplexe Systeme präzise simulieren

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

MSC Software bietet Lösungen, mit denen Ingenieure in der Energiebranche komplexe mechanische Systeme in rauen Betriebsumgebungen präzise simulieren können. Die Software hat sich in den Bereichen Öl, Gas, Wind und Kernenergie bewährt. Mit MSC werden Produkte entwickelt, die optimal funktionieren und keine teuren Ausfälle verursachen.

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Simulation einer Windturbine mit Ad-Wi-Mo.
Simulation einer Windturbine mit Ad-Wi-Mo.
(Bild: MSC Software)

Windkraftanlagen und Technologien für erneuerbare Energien müssen deutliche Kostenvorteile gegenüber traditionellen Energieerzeugern und anderen nicht erneuerbaren Rohstoffen bieten. Die Leistungsfähigkeit der Windkraftsysteme und besonders die Zuverlässigkeit über einen Zeitraum von mindestens 20 Jahren oder 120.000 Betriebsstunden wirken sich erheblich auf die Kapitalrendite der Betreiber aus. Andere Anforderungen, wie die Beschränkung der Geräuschemissionen, erhöhen die konstruktiven Herausforderungen. Zudem werden durch die immer größeren Abmessungen moderner Windkraftanlagen physische Tests immer schwieriger.

Simulation beschleunigt Entwicklung

Durch die intensive Nutzung von Simulationstechnologien sind die Hersteller von Windkraftanlagen und ihre Zulieferer in der Lage, die Entwicklung neuer Systeme durch die schnelle Verifizierung mit virtuellen Modellen zu beschleunigen. Die Abhängigkeit von zeitaufwendigen, kostenintensiven physischen Tests verringert sich.

Tool für die Modellierung von Windkraftanlagen

Mit Ad-Wi-Mo, kurz für Advanced Wind Turbine Modeling, bietet MSC ein numerisches Berechnungstool speziell für die Modellierung von Windkraftanlagen. Mit dieser Lösung können Anwender sowohl ein Komplettmodell der gesamten Windkraftanlage als auch einzelne Komponenten erstellen und analysieren. Ad-Wi-Mo ist ein plug-In basierend auf dem bewährten Mehrkörperprogramm Adams. Die Verwendung von elastischen Körpern (FEA-Modelle) steigert nicht nur die Genauigkeit der Berechnungen von Ad-Wi-Mo; die beinahe ohne zusätzlichen Aufwand berechnete dynamischen Spannungen kann man zum Beispiel direkt an die Lebensdaueranalyse mit MSC Fatigue weiterleiten.

Anwendungen in der Windenergiebranche:

  • Windturbinensimulation mit Berücksichtigung von Elastokinematik, Aerodynamik & Mechatronik,
  • Schneller Einbau bzw. Austausch von elastischen Bauteilen (finite Elementmodelle),
  • Verschiedene Optionen für die Modellierung von Rotorblättern,
  • Preprozessoren für elastische Körper von Turm & Rotorblatt,
  • Einfache & komplexe Modelle für Getriebe- & Lagermodellierung,
  • Schnittstellen zur Spannungsrückrechnung & Lebensdauerberechnung,
  • Reglerverhalten und
  • On- & offshore Windenergieanlagen.

(mz)

MSC auf der Wind-Energy Hamburg 2014: Halle B6, Stand 161

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