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부유식 풍력 터빈과 정적 해양 케이블을 연결하는 주요 구성 요소로서 동적 케이블은 서비스 중 수압, 자중, 파도 및 해류로 인한 상당한 인장 및 굽힘 하중을 받으며, 이는 피로 파손으로 이어질 수 있습니다. 따라서 동적 케이블의 설계와 운영을 위한 동적 및 피로 분석이 필요합니다. 본 연구에서는 반 잠수식 부유식 풍력 터빈에 사용되는 3코어 4층 장갑 동적 케이블의 수심 25m에서 피로 분석을 수행하였습니다. 소재 S-N 곡선을 기반으로 한 마이너 선형 누적 손상 방법을 사용하여 피로 수명을 예측하였습니다. 결과에 따르면 안전 계수가 10배일 때, 동적 케이블은 연구된 해양 환경에서 30년 서비스 수명이라는 설계 요구 사항을 충족합니다. 동적 케이블의 최대 곡률은 항상 굽힘 보강재의 출구에서 발생하며, 허용된 지점을 초과하기도 합니다. 케이블이 굽힘 보강재에서 나오는 부분에 중량을 추가하고 굽힘 보강재의 걸림 각도를 조정하면 굽힘 보강재 출구에서의 곡률을 줄일 수 있습니다. 굽힘 보강재의 걸림 각도를 조정하는 방안이 선호되는데, 이는 동시에 조정하기 쉬우며 케이블에 추가적인 스트레스를 훨씬 작게 유도하기 때문입니다. 걸림 각도가 증가하면 굽힘 보강재 출구에서의 곡률은 감소하지만, 최대 유효 장력과 최대 폰 미제스 응력은 점차 증가합니다. 특정 작동 조건, 특히 높은 파도가 있는 경우에는 과도한 곡률을 피하고 동시에 스트레스가 합리적인 범위 내에서 증가하도록 걸림 각도를 조정하는 것이 더 좋습니다.
Guo et al. (Thu,)은 이 질문을 연구했습니다.
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