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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

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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


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.

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