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No.80「洋上風力設備の大型載荷試験」

No.80 構造ソリューション特集号

洋上風力設備の大型載荷試験~洋上風力発電の設計・建設に資する技術~
Technology Supporting Design and Construction of Offshore Wind Power Plants

なぜいまこれが?

近年、風力エネルギーは再生可能エネルギーとして注目を浴びています。それに伴い日本においても風力発電事業が急速に普及してきています。日本では安定した風力が得られる海岸部や島しょ部などで風車を稼働させています。しかしながら、風力発電の構成部材は、日本特有の台風、地震など気象・海象条件、地形条件に適合して力学特性、耐久性、信頼性などを適切に評価することが重要です。そのため、その評価技術の重要性が高まっています。

当社は、部材から大型構造物までの静的載荷試験、疲労載荷試験に関する技術と経験を保有しています。試験治具、試験方法を工夫することにより、洋上風力発電の構成部材(主塔部、回転翼部など)の試験について対応が可能です。

これがポイント!

所有する10MN試験機、あるいはテストベッド(耐力床、耐力壁)により、主塔部材の大口径鋼管構造の規模に合わせた試験が可能です。10MN試験機の試験空間は、高さ7m×幅3m、曲げスパンは最大で20mまで対応できます。テストベッドは、幅約10m×奥行約15mで、構造物に対して任意の載荷形態をとることが可能です。より実物に近い大型構造物試験には欠かせない空間です。図1は主塔部材の縮尺モデルを用いた正負交番載荷試験の例です。自重に相当する一定の鉛直荷重を油圧ジャッキで試験体に負荷した後、地震力に相当する水平荷重を油圧ジャッキで正負交番載荷して耐荷力や局部破壊性状を確認しています。

また、大型構造物疲労試験機(図2)は、最大試験空間として高さ3m×幅4m×長さ10mを有しており、耐力床も付属しています。荷重±1,000kN、ストローク±100mm、最大繰返し速度20Hz、荷重あるいは変位制御の試験が可能です。主塔や回転翼部材および接合するボルトの破損調査にも対応いたします。

まずはお気軽にご相談ください。

軸力曲げ耐荷力試験
図1 主塔部材軸力曲げ耐荷力試験
疲労試験
図2 主塔部材疲労試験

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