Karasal rüzgâr türbinlerinin zemininde oluşabilecek deformasyonların sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Onshore wind turbines investigation with finite element method
Yazar: HALİT DEĞER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM İSKENDER SOYASLAN
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda ülkemizde rüzgar enerjisi alanında yapılan yatırımlar, gerekli yasal düzenlemelerin yapılmasıyla birlikte artmıştır. Kurulum maliyetleri yüksek olan bu yatırımların, işletme ömrü boyunca zarar görmemesi için temelin ve yapı zemininin dikkatlice incelenmesi önemlidir. Günümüzde zemin-temel etkileşimleri analiz edilirken bilgisayar paket programlarından faydalanılmaktadır. Sonlu elemanlar yöntemiyle analiz yapan paket programları, analitik ve deneysel çözümlemelere göre daha hızlı ve ekonomik bir şekilde sonuç verdiği için araştırmacı ve sektör çalışanları tarafından sıklıkla tercih edilmektedir. Bu nedenle, analiz sonucu elde edilen değerlerin gerçeği ne kadar iyi yansıttığının bilinmesi, bu alanda çalışan kişilerde oluşacak öngörü açısından önemlidir. Sonlu elemanlar yöntemiyle zemin deformasyon analizlerinin yapıldığı bilgisayar paket programların iki boyutlu ve üç boyutlu analizlerinde farklı sonuçlar elde edilebilmektedir. Bu çalışmada; karasal rüzgar türbinlerinin zemininde oluşabilecek deformasyonların iki boyutlu ve üç boyutlu analizleri bilgisayar programı kullanılarak yapılmıştır. Kare ve dairesel şekildeki yüzeysel temellerin, iki boyutlu ve üç boyutlu analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Kare temelin iki boyutlu analizinde oluşan deformasyon değerlerinin, üç boyutlu analize göre %60 daha fazla olduğu görülmüştür. Bu durum üç boyutlu programın, iki boyutlu programa göre daha detaylı ve gerçekçi bir analiz yapması ile açıklanabilir. Çalışmanın diğer karşılaştırması ise üç boyutta modellenmesi mümkün olan fakat iki boyutlu çözümlemelerde dönüşüm işlemi yapılmasını gerektiren dairesel radye temel olmuştur. Dairesel temelin iki boyutta modellenirken eşdeğer alan metoduyla dönüştürülerek çözümlenmesi gerekmiştir. Bu durumda üç boyutlu programın deformasyon sonuçları iki boyutlu programa göre %5 daha fazla çıkmıştır. Bu durumun, deneysel olarak araştırılması ve üzerine çalışılması gereken bir konu olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The investments made in our country in the field of wind energy has increased along with the necessary regulations. It is important to carefully examine the foundation and the building ground so that these investments with high installation costs are not damaged during the operational life. Today, computer package programs are used when analyzing ground-foundation interactions. Package programs that perform analysis with the finite element method are frequently preferred by researchers and sector employees because they give results faster and more economically than analytical and experimental analysis. For this reason, it is important to know how well the values obtained as a result of the analysis reflect the reality in terms of foresight that will occur in people working in this field. Different results can be obtained in the two-dimensional and three-dimensional analysis of the computer package programs in which soil deformation analysis is performed with the finite element method. In this study; two-dimensional and three-dimensional analysis of deformations that may occur on the ground of terrestrial wind turbines were made using a computer program. Two-dimensional and three-dimensional analysis results of the shallow foundations in square and circular shapes were compared. It was seen that the deformation values formed in the two-dimensional analysis of the square foundation were 60% higher than the three-dimensional analysis. This situation can be explained by the fact that the three-dimensional program makes a more detailed and realistic analysis than the two-dimensional program. Another comparison of the study is the circular raft basis, which can be modeled in three dimensions, but requires transformation in two-dimensional analysis. While the circular foundation is modeled in two dimensions, it must be solved by transforming it with the equivalent area method. In this case, the deformation results of the three-dimensional program were 5% more than the two-dimensional program. It was concluded that this situation is a subject that should be investigated experimentally.