Konzept zur Modellierung kinematischer Rotorblattverformungen an Windkraftanlagen

Christian Jepping, Jens-Uwe Schulz, Thomas Luhmann

In diesem Beitrag wird ein mathematisches Modell zur Ableitung von kinematischen Rotorblattverformungen aus Laserscanning-Punktwolken und photogrammetrischen Aufnahmen vorgestellt. Weiterhin werden exemplarisch die Auswertungen eines simulierten Datensatzes sowie eines Laborversuchs präsentiert. Im Gegensatz zu bestehenden photogrammetrischen Lösungen zu diesem Problem wird bei dem vorgestellten Verfahren auf eine zusätzliche Signalisierung an der Windkraftanlage verzichtet. Als Eingangsdaten dienen die Aufnahmen der rotierenden Rotorblätter von einem oder mehreren Laserscannern sowie Bilder von einer oder mehreren Kameras. Als Messwerte werden die Silhouetten der Rotorblätter in den Bildern verwendet sowie die durch den Laserscanner gemessenen 3D-Punkte. Die Bestimmung der Verformung basiert auf einer Zerlegung der Rotorblätter in finite Elemente. Hierbei werden in regelmäßigen Abständen Verformungsparameter entlang der Rotorblätter definiert, die die zeitabhängige Verformung der Blätter beschreiben.

Schlüsselwörter: Photogrammetrie, kinematisches Laserscanning, mathematisches Modell, Deformation, Finite-Elemente-Modell
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