Diseño Conceptual de torres de trasmisión de energía utilizando el método de optimización topológica considerando análisis tridimensional y cargas producidas por cables y viento

En la actualidad se torna relevante resolver el problema de optimización estructural de torres de transmisión de energía, ya que este tipo de elementos representan entre el 30% y 40% de la inversión total en las líneas de transmisión eléctrica [1]. Además, la reducción en peso mediante el diseño óptimo de la estructura tiene influencia directa sobre la fabricación, instalación y puesta a punto de la misma. Por otra parte, la mayoría de los modelos utilizados para la optimización de estas estructuras son bidimensionales, y no consideran la totalidad de las características dinámicas. En este trabajo, el método de optimización topológica (MOT) se usa para el diseño conceptual de torres de transmisión de energía, el cual es un método de optimización estructural que combina métodos de solución numérica, en este caso el método de los elementos finitos (MEF), con algoritmos de optimización [2], donde como función objetivo se tiene el minimizar el peso de la estructura aumentando su rigidez y se especifican frecuencias de resonancias deseadas para la estructura. Adicionalmente, se presenta un análisis de las condiciones de carga a la cual se encuentra sometida la estructura, teniendo como referencia para el cálculo la norma ASCE 74-09 “Guidelines for electrical transmission line structural loading” [3]. Para realizar la validación de los resultados obtenidos con el MOT, se utiliza una torre de transmisión de energía existente, de la cual se obtiene un pre-dominio de diseño, para así realizar una comparación directa entre la torre inicial y la obtenida a partir del método de optimización topológica; además, se realiza una comparación entre la estructura obtenida a partir de una estructura base y la encontrada al donde solo se usan condiciones de apoyo y sitios de carga externas, pero con diferente dominio de diseño.

• Autores: Alzate Acevedo, Camilo
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/58246
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/58246; http://bdigital.unal.edu.co/54934/
• Palabra clave: 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Método de Optimización Topológica (MOT); Método de los elementos finitos (MEF); Torres de transmisión de energía; Cargas dinámicas; Tridimensional; Topological Optimization Method (TOM); Finite Element Method (FEM); Power Transmission Towers; Dynamic Loads; Three-Dimensional
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