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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-484380

Wind turbine rotor blade testing by dual-energy laminography

  • Modern wind turbine rotor blades consist of sandwich shell segments made from glass fiber reinforced polymers. During manufacturing, defects can arise which could lead to failure of the whole component under dynamic mechanical and thermal loads. Hence during operation defects can arise which, if detected, can be repaired locally and in-situ by applying repair patches instead of taking the whole rotor blade down and repair it remotely. This method is much more time and cost effective, since the shut-down time of the energy converter is limited to a minimum. These repair patches can, however, also lead to new defects if not applied optimally. Therefore, it is necessary to control the quality of the repair patches to ensure the best possible restoration of structural integrity of the component. As a rotor blade is an object with a large aspect ratio, X-ray laminography is predestined to provide 3D information of the objective volume. To enhance the amount of information gained fromModern wind turbine rotor blades consist of sandwich shell segments made from glass fiber reinforced polymers. During manufacturing, defects can arise which could lead to failure of the whole component under dynamic mechanical and thermal loads. Hence during operation defects can arise which, if detected, can be repaired locally and in-situ by applying repair patches instead of taking the whole rotor blade down and repair it remotely. This method is much more time and cost effective, since the shut-down time of the energy converter is limited to a minimum. These repair patches can, however, also lead to new defects if not applied optimally. Therefore, it is necessary to control the quality of the repair patches to ensure the best possible restoration of structural integrity of the component. As a rotor blade is an object with a large aspect ratio, X-ray laminography is predestined to provide 3D information of the objective volume. To enhance the amount of information gained from laminographic reconstruction, we use in this study a photon counting and energy discriminating X-ray detector and apply a material decomposition algorithm to the data. By inherently separating the incident spectra within the detection process into two distinct energy bins, the basis material decomposition can provide material resolved images. Choosing glass and epoxy resin as basis materials and numerically solving the inverse dual-energy equation system, the reconstructed laminographic datasets contain highly valuable information about the distribution of the basis materials within the structure. Furthermore, cross- artifacts arising from the limited angle of the projection data can be reduced by this method which allows to investigate structures that were hidden underneath the artefacts.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:David Schumacher, D. Ou, Carineh GhafafianORCiD, Uwe ZscherpelORCiD, Volker TrappeORCiD
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Graue Literatur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Proceedings of International Symposium on Digital Industrial Radiology and Computed Tomography – DIR2019
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe
8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.0 Abteilungsleitung und andere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Erste Seite:1
Letzte Seite:13
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Fiber reinforced polymer; Laminography; Photon counting detector; Repair patch; Wind energy
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Energie
Material
Material / Degradation von Werkstoffen
Veranstaltung:International Symposium on Digital Industrial Radiology and Computed Tomography – DIR2019
Veranstaltungsort:Fürth, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:02.07.2019
Enddatum der Veranstaltung:04.07.2019
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-484380
URL:https://www.dir2019.com/portals/dir2019/bb/Tu.3.A.1.pdf
ISBN:978-947971-06-0
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-ND - Namensnennung - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:12.07.2019
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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