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

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Studio della risposta a fatica delle pale delle turbine eoliche

Le nuove conoscenze ottenute nel corso del progetto OPTIMAT BLADES hanno consentito una previsione più precisa della durata delle pale del rotore usate nelle turbine eoliche.

Energia

Una delle sfide poste dalle turbine eoliche da un punto di vista ingegneristico è gestire il carico variabile al quale le pale del rotore sono esposte. Ciò può avere un impatto negativo sulle prestazioni e potrebbe anche causare un guasto prematuro. Tali difetti ostacolano l'adozione delle turbine eoliche per la produzione di energia, specialmente nelle installazioni offshore che non sono facilmente accessibili. Per ottimizzare lo sfruttamento dell'energia eolica disponibile, le organizzazioni coinvolte nel progetto di ricerca OPTIMAT BLADES hanno cercato di affrontare questi problemi migliorando i metodi strutturali predittivi per il design delle pale. Un serie di esperimenti con diversi prototipi di pale è stata effettuata da vari partner in tutta Europa. Sia le costruzioni laminate unidirezionali (UD) che multi-direzionali (MD) sono state sottoposte a sollecitazioni a intervalli predefiniti nel corso nella loro vita utile. Gli ingegneri del progetto OPTIMAT BLADES hanno variato la grandezza del carico ciclico e il rapporto tra sollecitazione minima e massima, noto come rapporto R, per simulare le condizioni reali. Sono stati effettuati oltre 700 test e i risultati sono stati salvati nel database OPTIMAT BLADES. L'analisi dei dati ha fornito un feedback prezioso sul carico massimo che si potrebbe sopportare senza causare una rottura nel corso della vita delle pale del rotore, definita come la sua resistenza residua. Inoltre, le informazioni sulla sequenza di carico si sono dimostrate fondamentali per migliorare i modelli di degradazione della resistenza, che in precedenza si affidava solamente alla regola di Miner.

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