Integrated FEM, CFD, and BIM Approaches for Optimizing Pre-Stressed Concrete Wind Turbine Tower Design
Notice bibliographique
Résumé
Today, all over the world, people are looking for sustainable energy with modern systems for the coming generations. Wind energy plays a crucial role in supplying electricity to modern systems worldwide. Onshore turbines are necessary to ensure efficient and economical operation of taller wind towers, which can reach up to 100 m. However, building taller turbine towers faces many challenges, such as complex cross-sectional design, multiple stresses, and high construction costs due to different variables. To combat these challenges, this article proposes an optimization design aimed at enhancing the cost-effectiveness of the pre-stressed concrete wind turbine industry, making it accessible to the wind turbine market and design engineers. The main idea of the research is an integration of design criteria and cost conditions by creating a C# plugin to determine the optimal design with minimum cost as an add-in to a 3D software simulating program. This integration helps to calculate computational fluid dynamics (CFD) using the finite element method (FEM) and minimizes costs in building information modeling (BIM), which covers some gaps from the previous works. The study presents a methodology for designing concrete wind towers and facilitating data exchange between finite element software (Ansys) and BIM software by IFC files. The optimization problem in this article is a multi-objective problem, with an optimal design that minimizes costs by reducing the vibrational wear satisfied by suitable structural stiffness. Results showed an optimal design for the concrete wind tower, resulting in a 24% reduction in material costs for the same height compared to conventional alternatives. Doi: 10.28991/CEJ-2025-011-02-08 Full Text: PDF
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».