Environmental Engineering Reference
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Durch diese Kräfte entstehen die folgenden Schnittlasten:
Normalkräfte
N
an der Koordinate
x
i
des Rotorblatts und der Rotorblattstellung
Ø
Anteile: Eigengewicht (senkrecht wirkend), Zentrifugalkräfte (in
x
-Richtung), beide imMas-
senschwerpunkt angreifend
Á
Z
Z
L
B
L
B
m
(
x
)
·
x
·
!
2
·
d
x
°
cos(
Ø
)
·
N
x
(
x
i
,
Ø
)
=
N
Z
(
x
i
)
+
N
G
(
x
i
,
Ø
)
=
m
(
x
)
·
g
·
d
z
(5.20)
x
i
x
i
mit:
N
(
x
i
,
Ø
) = Normalkraft an der Stelle
x
i
und der Rotorblattstellung
Ø
;
m
(
x
) = Quer-
schnittsmasse pro Längeneinheit;
!
= Kreisfrequenz der Rotordrehzahl = UpM/(120
·
º
);
L
B
= Länge des Blattes
Querkräfte
Q
z
in
z
- bzw.
Q
y
in
y
-Richtung an der Koordinate
x
i
des Rotorblatts
Anteile für
Q
z
: Auftriebskräfte
L
; Normalkräfte
N
G
(in Abhängigkeit vomWinkel
Ø
)
Anteile für
Q
y
: Widerstandskräfte
W
Á
Z
Z
L
B
L
B
Q
z
(
x
i
,
Ø
)
=°
L
(
x
)
·
d
x
+
sin(
Ø
)
·
m
(
x
)
·
g
·
d
x
(5.21)
x
i
x
i
Z
L
B
Q
y
(
x
i
)
=°
W
(
x
)
·
d
x
(5.22)
x
i
mit:
L
(
x
) = Auftriebskraft pro Längeneinheit,
W
(
x
) = Widerstandskraft pro Längeneinheit
Biegemomente
M
y
und
M
z
bei der Koordinate
x
i
des Rotorblattes (sie müssen auf den elas-
tischen Schwerpunkt mit den Koordinaten
e
y
EZ
(
x
)
und
e
z
W
(
x
)
bezogen werden)
Á
Die Zentrifugalkräfte verursachen jeweils Biegemomente, wenn die Lage des Massen-
schwerpunktes von der des elastischen Schwerpunktes abweicht.
Anteile für
M
y
: Querkraft
Q
z
, im aerodynamischen Zentrum angreifend; Normalkraft
N
x
,
imMassenschwerpunkt angreifend
Á
Z
Z
L
B
L
B
£
§
M
y
(
x
i
,
Ø
)
=
Q
z
(
x
,
Ø
)
·
x
·
d
x
°
N
x
(
x
,
Ø
)
·
y
z
EZ
(
x
)
°
e
z
M
(
x
i
)
·
d
x
(5.23)
x
i
z
i
Anteile für
M
z
: Querkraft
Q
y
, im aerodynamischen Zentrum angreifend; Normalkraft
N
x
,
imMassenschwerpunkt angreifend
Z
Z
L
B
L
B
£
§
M
z
(
x
i
,
Ø
)
=
Q
y
(
x
)
·
x
·
d
x
°
N
x
(
x
,
Ø
)
·
y
z
EZ
(
x
i
)
°
e
z
M
(
x
)
·
d
x
(5.24)
x
i
z
i
Torsionsmoment
M
x
um die
z
-Achse, Anteile durch:
Auftrieb
L
und Widerstand
W
, im aerodynamischen Zentrum angreifend;
Normalkraft
N
x
, imMassenschwerpunkt angreifend (die Kräfte müssen auf den Schubmit-
telpunkt mit den Koordinaten
e
y
S
(
x
)
und
e
z
S
(
x
)
bezogen werden):
Á
Z
Z
L
B
L
B
M
x
(
x
i
,
Ø
)
=
L
(
x
)
·
[
e
z
W
(
x
)
°
e
z
S
(
x
i
)]
·
d
z
+
W
(
x
)
·
[
e
y
W
(
x
)
°
e
z
S
(
x
i
)]
·
d
z
x
i
x
i
Z
q
e
y
M
(
x
)
°
e
z
S
(
x
i
)
·
d
x
+
M
W
(5.25)
L
B
+
N
x
(
x
,
Ø
)(
x
,
Ø
)
·
x
i
mit:
M
W
= aerodynamisches Moment
