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Reliable optimal use of materials for wind turbine rotor blades (OPTIMAT BLADES)

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Per una tecnologia delle turbine eoliche più affidabile

Nell'ambito del progetto OPTIMAT BLADES è stata condotta un'approfondita analisi delle attuali procedure di riparazione, con l'obiettivo di sopperire all'assenza di linee guida sulla riparazione di strutture composite nelle pale delle turbine a vento. Applicate alle parti in plastica rinforzata con fibre difettose, potranno contribuire ad evitare il rigetto del prodotto in fase di fabbricazione e prolungarne la vita di servizio.

Energia

Per sfruttare a fondo le possibilità offerte dall'energia eolica, sarà necessario sviluppare turbine a vento più grandi e ricorrere con maggior frequenza all'uso di siti offshore. D'altro canto, col crescere degl'investimenti finanziari richiesti per aumentare le dimensioni e la capacità installata dei generatori delle turbine eoliche cresce anche l'esigenza di pale affidabili e strutturalmente ottimizzate. Nell'ambito del progetto di ricerca europeo OPTIMAT BLADES, è stata effettuata un'analisi delle tecniche di riparazione usate sulle parti in materiale composito difettose. In molti casi le procedure si sono dimostrate inappropriate, dato che per restaurare l'integrità strutturale delle parti danneggiate è dapprima necessario poter modellizzare il danno. Inoltre i risultati di semplici analisi di tensione per determinare il grado di perdita dell'integrità strutturale consentono di definire la migliore procedura di riparazione. Nella fattispecie, i partner industriali del progetto si sono concentrati sui difetti strutturali dovuti a errori di produzione o alla variabilità insita nel materiale composito. Anche se offrono numerosi vantaggi rispetto a quelli convenzionali, i materiali compositi sono però esposti a danni per contatti meccanici ed effetti ambientali. Come primo passo, i partner hanno quindi cercato di valutare se questi difetti potrebbero diminuire la forza residua della struttura al di sotto di un livello accettabile di sicurezza o aggravarsi durante il funzionamento. Il passo successivo è stato analizzare le tecniche di riparazione usate nei restauri strutturali più importanti, essenzialmente l'aggiunta di nuovo materiale a quello della struttura originale in modo da recuperare la capacità di carico persa. Si è constatato che sul terreno vengono largamente utilizzati pezzi esterni saldati che sono in grado, cosa importante, di funzionare egregiamente subordinatamente alle condizioni di tensione nell'area. Inoltre, la riparazione con pezzi a bavatura presenta il vantaggio di una distribuzione uniforme della resistenza di taglio nello strato adesivo ed è particolarmente adatta per riparazioni esterne di laminati sottili. Gl'insegnamenti fondamentali ricavati potranno costituire la base di un'indagine sperimentale approfondita, i cui risultati permetteranno di selezionare le migliori tecniche di riparazioni delle pale di turbina eolica.

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