Jord-struktur interaktion for offshore vindmøllefundamenter

Interaktionen mellem fundament og vindmølle modelleres med en internationalt anerkendt aeroelastisk kode, som eksempelvis HAWC og FLEX. Generelt for disse aeroelastiske koder er, at fundamentet modelleres som den nederste del af tårnstrukturen, f.eks. med simple bjælkeelementer. En sådan modellering har vist sig at være en ikke-realistisk tilnærmelse til de faktisk gældende forhold. Endvidere er der ikke mulighed for at formulere dæmpning af fundamentet i forhold til vindmøllens øvrige struktur, hvilket også udgør en væsentlig tilnærmelse. Modalanalyse af et eksisterende bøttefundament med installeret mølle har vist højt dæmpede egensvingnings-former, som de eksisterende aeroelastiske koder ikke er i stand til at modellere. Modellering af bøtte-fundamentet tillige med andre frekvensafhængige funderingskoncepter er således utilstrækkelig i de aeroelastiske koder. Formålet med dette projekt har derfor været at etablere et generisk fundamentsmodul, der muliggør en simulering af en frekvensafhængig stivhed af fundamenter. Ved at implementere funderingsmodulet som en black-box", hvori den dynamiske funderingsstivhed i vindmøllens frekvensområde tillige med dæmpning beskrives i en generel stivhedsmatrice. Ved en sådan generel indgangsvinkel bliver det ved hjælp af fundamentsmodulet muligt at modellere en lang række af funderingstyper fra monopæle via bøttefundamentet til gravitationsfundamentet, samt, ved kobling med den aeroelastiske kode, give en realistisk formulering af de faktiske geotekniske egenskaber, der er unikt gældende for hver enkelt vindmølleanlæg. De udviklede generiske fundamentsmoduler er programmeret ind i de aeroelastisk koder, HAWC og FLEX og anvendes i dag til design af fundamenter til de kommende vindmølleparker.