Tesis
Modelagem computacional via MEF da interação solo-estrutura de sistemas eólicos
Fecha
2022-04-04Registro en:
SILVA, Alexia Regine Costa. Modelagem computacional via MEF da interação solo-estrutura de sistemas eólicos. 2022. xviii, 116 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Autor
Silva, Alexia Regine Costa
Institución
Resumen
Atualmente, observa-se um crescimento exponencial da construção dos sistemas de
aerogeradores para obtenção de energia. Isto tem estimulado a realização de estudos para a
construção de sistemas eficientes e viáveis para instalação em regiões com condições de vento
desfavoráveis. Neste contexto, este trabalho visa analisar o comportamento solo-estrutura de
sistemas eólicos instalados em regiões de clima tropical, por meio do método dos elementos
finitos (MEF) tridimensional (software Plaxis 3D). Para isto, foi considerado o protótipo eólico
EOL20, instalado no Laboratório de Infraestrutura (Infralab) da Universidade de Brasília
(UnB), como parte do projeto “Otimização do modelo meteorológico BRAMS, com Validação
Experimental, para Subsidiar Aperfeiçoamentos de Modelagens de Sistemas Eólicos”. O
sistema é composto por uma fundação, em estaca única, assente em um perfil de solo tropical
de Brasília. A interação solo-estrutura foi modelada para uma condição de carregamento
horizontal estático, verificando o comportamento do sistema sem funcionamento. A influência
dos parâmetros geométricos e do modelo constitutivo adotado para o solo, foi avaliada por
análise paramétrica. Por meio desta, foi verificado como a distribuição de deslocamentos e
esforços, na fundação, bem como o comportamento do maciço são influenciados pelo diâmetro
e comprimento da estaca, pela inserção de um bloco, de diferentes geometrias, e a utilização
dos modelos constitutivos Mohr Coulomb, Hardening Soil e Hardening Soil Small. Devido à
capacidade do modelo Structured Sub-Loading Cam Clay de representar o comportamento dos
solos tropicais de Brasília, o mesmo foi implementado como user-defined model, no Plaxis,
para uso na análise numérica do problema aqui apresentado. Após implementação, o
funcionamento do modelo foi verificado por meio da simulação de ensaios triaxiais drenados
com consolidação anisotrópica (q/p=0,3) de amostras da argila porosa de Brasília. Os resultados
foram comparados com os obtidos pela aplicação dos modelos propostos e com resultados
experimentais. Neste contexto, o presente trabalho permitiu definir uma metodologia para
modelagem numérica, pelo MEF, de um sistema eólico assente em um perfil de solo tropical, a
previsão dos parâmetros a serem observados em análises mais complexas e a viabilização do
uso de um modelo constitutivo que permite uma simulação mais realista do comportamento de
solos tropicais estruturados