Die pleistozäne Vereisung und ihre isostatischen Auswirkungen im Bereich des Bellsunds (West-Spitzbergen)

Aufgrund der morphologischen Formanalyse ist eine pleistozäne Eisbedeckung im Bellsund-Bereich von durchschnittlich 400—800 m nachzuweisen. Das Ansteigen der Schliffgrenze nach E und die nach E führenden Taltröge weisen eine hochglaziale Eisüberfließung von E her nach. Eine zweite tiefere Schliffgrenze aus dem Spätglazial wird am Fjordausgang durch einen westvergenten markanten Schliffbord bei rd. 120 m deutlich. Die heutige Vergletscherung entspricht Gletschervorstößen nach der postglazialen Wärmezeit. Dabei haben die kleineren Talgletscher im Stand vom Ende des 19. Jh. ihre maximale holozäne Ausdehnung erreicht. Nur die größeren Fjordendgletscher zeigen weit vorgeschobene Moränen aus gestauchten, holozänen, marinen Sedimenten. Die Gletscher des Untersuchungsbereichs sind gegenüber der Kartierung von 1936 fast alle zurückgewichen. Fossile Strandlinien holozänen Alters reichen sicher bis 60 m, wahrscheinlich bis 85 m über das heutige Meeresniveau. Höhere Hangstufen bis 264 m sind Struktur-Terrassen mit Konglomeratgeröllstreu. Die Landhebung wird aufgefaßt als die elasto-plastische Reaktion der Erdkruste auf die quartäre Eisbelastung und Eisentlastung, die einer älteren Hebungstendenz aufgeprägt ist. Die besonders breite 20-m-Terrasse dürfte einer Phase des Ausgleichs von glazial-isostatischer Landhebung und glazial-eustatischem Meeresspiegelanstieg entsprechen. Da die marinen Terrassen im Bereich der 70 km langen Fjorde keine Verkippung zeigen, ist die Landhebung hier anders als im Ostteil Spitzbergens, nicht parallel zur nach W abnehmenden Eisbelastung, sondern im Block erfolgt. Die regionalen Ergebnisse werden mit bisherigen Ergebnissen aus anderen Gebieten Spitzbergens verglichen.researc

Untersuchung der Auftauschicht über Dauerfrost in Spitzbergen

Entlang von zwei Meßprofilen in W- und SE-Spitzbergen wurde die Entwicklung der Auftauschicht in Korrelation zu Frostmusterformen und Standortbedingungen gemessen. Die Ergebnisse werden mit bisherigen Beobachtungen aus Spitzbergen verglichen. Die Auftautiefen für Standorte geringer Höhe ü. NN sind mit Werten von rd. 30—80 cm in W- und SE-Spitzbergen nur wenig unterschiedlich. Die lokalen Standortunterschiede durch Vegetationsbedeckung und Frostmuster bedingen eine stärkere Schwankung der Auftautiefe als die überregionalen Unterschiede. Es entsteht dadurch ein „basales Auftaurelief", das das kleingliedrige Oberflächenrelief der Frostmusterformen verstärkt und gleichsinnig abbildet, und auch am Ende der sommerlichen Auftauperiode nicht ganz ausgeglichen ist.researc

Fundamental aeroelastic properties of a bend–twist coupled blade section

AbstractThe effects of bend–twist coupling on the aeroelastic modal properties and stability limits of a two-dimensional blade section in attached flow are investigated. Bend–twist coupling is introduced in the stiffness matrix of the structural blade section model. The structural model is coupled with an unsteady aerodynamic model in a linearised state–space formulation. A numerical study is performed using structural and aerodynamic parameters representative for wind turbine blades. It is shown that damping of the edgewise mode is primarily influenced by the work of the lift which is close to antiphase, making the stability of the mode sensitive to changes in the stiffness matrix. The aerodynamic forces increase the stiffness of the flapwise mode for flap–twist coupling to feather for downwind deflections. The stiffness reduces and damping increases for flap–twist to stall. Edge–twist coupling is prone to an edgetwist flutter instability at much lower inflow speeds than the uncoupled blade section. Flap–twist coupling results in a moderate reduction of the flutter speed for twist to feather and divergence for twist to stall

Modal Properties and Stability of Bend-Twist Coupled Wind Turbine Blades

Coupling between bending and twist has a significant influence on the aeroelastic response of wind turbine blades. The coupling can arise from the blade geometry (e.g. sweep, prebending, or deflection under load) or from the anisotropic properties of the blade material. Bend–twist coupling can be utilized to reduce the fatigue loads of wind turbine blades. In this study the effects of material-based coupling on the aeroelastic modal properties and stability limits of the DTU 10 MW Reference Wind Turbine are investigated. The modal properties are determined by means of eigenvalue analysis around a steady-state equilibrium using the aero-servo-elastic tool HAWCStab2 which has been extended by a beam element that allows for fully coupled cross-sectional properties. Bend–twist coupling is introduced in the cross-sectional stiffness matrix by means of coupling coefficients that introduce twist for flapwise (flap–twist coupling) or edgewise (edge–twist coupling) bending. Edge–twist coupling can increase or decrease the damping of the edgewise mode relative to the reference blade, depending on the operational condition of the turbine. Edge–twist to feather coupling for edgewise deflection towards the leading edge reduces the inflow speed at which the blade becomes unstable. Flap–twist to feather coupling for flapwise deflections towards the suction side increase the frequency and reduce damping of the flapwise mode. Flap–twist to stall reduces frequency and increases damping. The reduction of blade root flapwise and tower bottom fore–aft moments due to variations in mean wind speed of a flap–twist to feather blade are confirmed by frequency response functions