Optimización de torres de alta tensión y su análisis frente a vientos de alta intensidad
Resumen:
Esta tesis tiene como objetivo el desarrollo de una herramienta computacional para el análisis y optimización de torres de líneas de alta tensión. La herramienta está basada en el método de elementos finitos, siendo las torres modeladas como reticulados tridimensionales. Los códigos desarrollados se realizaron en el lenguaje del ambiente Matlab, y permiten optimizar una estructura reticulada bajo restricciones mecánicas y geométricas. La herramienta fue utilizada para optimizar una torre típica de transmisión de energía eléctrica. La estructura optimizada fue analizada estudiando las frecuencias naturales y sus modos de vibración, la inestabilidad global del sistema bajo la hipótesis de pequeños y grandes desplazamientos, y su comportamiento dinámico frente a un perfil de viento proveniente de una tormenta descendente. Se observó que la torre optimizada tiene su masa determinada mayormente por los perfiles de acero utilizados, siendo su geometría similar a la del diseño de partida. Para la torre optimizada se presenta el estudio de las primeras seis frecuencias naturales, junto con sus modos de vibración, observando que esas frecuencias están en el rango admisible establecido por las normas técnicas. Los resultados obtenidos en los análisis de inestabilidad global muestran que no se producirá una falla global en forma previa a las fallas locales. El análisis dinámico determinó que la torre optimizada no cumple con los requisitos de diseño cuando se la somete a una tormenta como la que fue simulada, lo cual muestra que la acción de este tipo de tormentas debe ser tenida en cuenta en el proyecto de la torre, por ejemplo integrando restricciones adicionales en la formulación de optimización. Las herramientas desarrolladas son de código abierto y ofrecidas libremente para investigaciones futuras.
2021 | |
Torres de transmisión de energía Método de elementos finitos Optimización Vientos de alta intensidad |
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Español | |
Universidad de la República | |
COLIBRI | |
https://hdl.handle.net/20.500.12008/35985 | |
Acceso abierto | |
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