En Nabla Wind Hub, ofrecemos servicios avanzados de análisis estructural de aerogeneradores, combinando herramientas de simulación aeroelástica, modelado por elementos finitos (FEM) y evaluaciones por fatiga para entender y predecir el comportamiento mecánico de cada componente a lo largo de su ciclo de vida. Nuestro enfoque se basa en datos reales de operación y diseño, permitiendo realizar estudios de carga y durabilidad con alto nivel de precisión, tanto para turbinas onshore como offshore.

Gracias a nuestra capacidad de generar modelos detallados a partir de ingeniería inversa, junto con simulaciones en Bladed y postprocesado estructural especializado, podemos identificar riesgos, validar diseños y planificar estrategias de mantenimiento, retrofit o extensión de vida útil. Ya sea para un análisis puntual o para una Due Diligence estructural completa, nuestros estudios proporcionan una base técnica robusta para tomar decisiones críticas sobre la salud y la viabilidad operativa de los activos eólicos.

En proyectos de operación y mantenimiento (O&M) de turbinas eólicas es esencial contar con modelos estructurales precisos para evaluar la integridad de los componentes clave. Nuestro servicio de Modelado por Elementos Finitos (FEM/FEA) permite realizar análisis detallados que sirven como base para la toma de decisiones técnicas en inspección, reparación, sustitución o rediseño de componentes críticos.

Ingeniería inversa y digitalización 3D

El proceso se inicia con una campaña de adquisición geométrica avanzada, realizada directamente en campo (in situ), mediante una combinación de escaneos láser 3D de alta precisión y escaneos de luz estructurada manuales, que nos permiten capturar con exactitud la geometría interna y externa de los componentes del aerogenerador.

Modelado CAD paramétrico y ensamblaje completo

Los datos adquiridos se procesan para generar modelos CAD paramétricos que derivan en archivos STP (STEP) de cada componente, así como del ensamblaje completo del tren de potencia. Este nivel de detalle permite desarrollar modelos FEA altamente representativos que responden a las exigencias estructurales tanto en entornos marinos (offshore) como terrestres (onshore).

Análisis estructural y evaluación de riesgos

A partir del modelo FEA, se realizan análisis estructurales detallados que permiten:

• Evaluar la vida útil residual de componentes como generadores, multiplicadoras, ejes principales, palas, rodamientos y transformadores.
• Determinar riesgos estructurales y definir protocolos de mantenimiento predictivo.
• Optimizar los procedimientos de sustitución de componentes mediante la simulación de cargas y esfuerzos reales.

Protocolos de sustitución y mantenimiento basados en FEM

Nuestros estudios incluyen la identificación de puntos de elevación, centros de gravedad, campos de información en placas de identificación (ID), y referencias del fabricante. Se detallan los pasos del proceso de sustitución de componentes, sirviendo como guía para el diseño de utillaje específico y la definición de interfaces críticas entre componentes:

• Pala ↔ útil de elevación
• Pala ↔ rodamiento
• Rodamiento ↔ buje
• Buje ↔ dispositivo de elevación
• Buje ↔ eje principal
• Eje principal ↔ multiplicadora
• Soporte de rodamiento ↔ bancada
• Multiplicadora ↔ herramienta de giro de rotor desequilibrado
• Pala ↔ soporte de pala

Además, se proporciona documentación técnica para el diseño de soportes en suelo, procedimientos de descarga del rotor completo, y definición del proceso logístico de subida de herramientas a la torre, incluyendo compatibilidad con sistemas de grúa y elevador, y dimensiones de escotillas en plataformas.

---

¿Necesitas un modelado FEM preciso para tu flota eólica? Ya sea en parques offshore de difícil acceso o en turbinas onshore en tierra firme, nuestros modelos FEA son una herramienta clave para garantizar la seguridad, fiabilidad y rentabilidad de tus activos eólicos.

Contáctanos para más información sobre cómo podemos ayudarte a optimizar el ciclo de vida estructural de tus turbinas.

---

Beneficios de nuestro servicio FEA para energía eólica:

• Extensión de vida útil de componentes (Life Extension Programs).
• Reducción de costes por mantenimiento correctivo.
• Cumplimiento con estándares internacionales (IEC, ISO, DNV-ST-0437, etc.).
• Soporte técnico para retrofits, upgrades y rediseños estructurales.

Documentación técnica lista para auditorías o inspecciones.

 

Dentro de nuestros servicios de análisis estructural de turbinas eólicas, las gráficas o matrices de Markov son una herramienta clave para cuantificar y visualizar el conteo de ciclos de carga en los componentes estructurales del aerogenerador. Estas gráficas permiten transformar los resultados dinámicos de las simulaciones aeroelásticas en datos estadísticos útiles para la evaluación de fatiga acumulada, una de las principales causas de fallo a largo plazo en turbinas eólicas.

Generación de Matrices de Markov a partir del Modelo Aeroelástico

Las matrices de Markov se generan a partir del modelo aeroelástico, simulado en herramientas como Bladed, y representan la distribución de ciclos de carga en función de su amplitud y media. Estas simulaciones reproducen miles de horas de operación realista bajo distintas condiciones de viento y control, y permiten construir un historial virtual completo de cargas.

Este conteo de ciclos es esencial para alimentar:

• Modelos por Elementos Finitos (FEM): donde se aplican los ciclos a componentes estructurales para evaluar daños por fatiga.
• Análisis Absolutos (Absolute Analyses): para validar el diseño estructural ante las peores condiciones de carga previstas.
• Life Due Diligence: para calcular la vida útil restante de un aerogenerador o parque eólico completo.

Aplicaciones clave de las gráficas de Markov

• Estimación de daño por fatiga en componentes como palas, buje, ejes y torre.
• Validación estructural de componentes en escenarios de extensión de vida útil.
• Comparación entre tecnologías o condiciones de operación.
• Input técnico para rediseños, retrofits o cambios en la estrategia de control.
• Evaluación de riesgos estructurales acumulados en Due Diligence técnicas.

Beneficios de integrar las matrices de Markov en tus análisis estructurales:

Visualización clara del espectro de cargas reales experimentadas por la turbina.

Integración directa con simulaciones FEM y herramientas de análisis estructural.

Base objetiva para justificar intervenciones, modificaciones o extensiones de vida útil.

Reducción de incertidumbre en decisiones de mantenimiento o inversión.

Mejora de la fiabilidad en cálculos de vida remanente (Remaining Useful Life – RUL)..