Modelado y evaluación de la confiabilidad de la fatiga de una estructura de fibra de carbono reforzada con polímero de epoxi que incorpora múltiples tensiones ambientales y efectos de tamaño
Autores: Shao, Zhenjiang; Liu, Zheng; Liang, Jinlong; Liu, Haodong; Zhang, Yuhao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado y evaluación de la confiabilidad de la fatiga de una estructura de fibra de carbono reforzada con polímero de epoxi que incorpora múltiples tensiones ambientales y efectos de tamaño
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Fatiga
Uniones adhesivas
Palas de aerogeneradores marinos
Fibra de carbono-epoxi
Factores ambientales
Modelado de confiabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La fatiga de las uniones adhesivas en las palas de los aerogeneradores marinos es un desafío crítico y generalizado, que requiere un enfoque urgente en la fiabilidad de las uniones adhesivas. Dadas las limitaciones de las pruebas a escala real, esta investigación explora la resistencia a la fatiga de los compuestos adhesivos de fibra de carbono-epoxi, fundamentales para la construcción de las palas. Reconociendo la sensibilidad de las características de fatiga a factores ambientales y dimensiones de la unión, se introduce un enfoque innovador para la modelización y evaluación de la fatiga. Este método incorpora la influencia de diferentes tensiones ambientales y efectos de tamaño. Específicamente, se introducen un coeficiente de degradación y un factor de impacto de tamaño (SIF) en el modelo de zona cohesiva cíclica, y se propone un enfoque analítico basado en simulación para analizar la fatiga del adhesivo. Además, se introduce un procedimiento de modelización de fiabilidad que integra la teoría de degradación del rendimiento para abordar las características deteriorativas inherentes a la fatiga del adhesivo. Posteriormente, la acumulación de daños en las muestras aumentó en un 75% debido a las tensiones y se elevó al 85% con efectos de tamaño de la unión adhesiva, lo que provocó que las uniones adhesivas de Polímero Reforzado con Fibra de Carbono/epoxi fallaran interfacialmente en lugar de en un modo mixto. Este estudio proporciona información valiosa para el análisis de seguridad y evaluación del rendimiento de las uniones adhesivas en las palas de los aerogeneradores marinos.
Descripción
La fatiga de las uniones adhesivas en las palas de los aerogeneradores marinos es un desafío crítico y generalizado, que requiere un enfoque urgente en la fiabilidad de las uniones adhesivas. Dadas las limitaciones de las pruebas a escala real, esta investigación explora la resistencia a la fatiga de los compuestos adhesivos de fibra de carbono-epoxi, fundamentales para la construcción de las palas. Reconociendo la sensibilidad de las características de fatiga a factores ambientales y dimensiones de la unión, se introduce un enfoque innovador para la modelización y evaluación de la fatiga. Este método incorpora la influencia de diferentes tensiones ambientales y efectos de tamaño. Específicamente, se introducen un coeficiente de degradación y un factor de impacto de tamaño (SIF) en el modelo de zona cohesiva cíclica, y se propone un enfoque analítico basado en simulación para analizar la fatiga del adhesivo. Además, se introduce un procedimiento de modelización de fiabilidad que integra la teoría de degradación del rendimiento para abordar las características deteriorativas inherentes a la fatiga del adhesivo. Posteriormente, la acumulación de daños en las muestras aumentó en un 75% debido a las tensiones y se elevó al 85% con efectos de tamaño de la unión adhesiva, lo que provocó que las uniones adhesivas de Polímero Reforzado con Fibra de Carbono/epoxi fallaran interfacialmente en lugar de en un modo mixto. Este estudio proporciona información valiosa para el análisis de seguridad y evaluación del rendimiento de las uniones adhesivas en las palas de los aerogeneradores marinos.