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Restoration of structural integrity – a comparison of various repair concepts for wind turbine rotor blade shells

  • Localized patches are a cost- and time-effective method for repairing fiber-reinforced polymer (FRP) sandwich wind turbine rotor blade shells. To increase the understanding of their effect on the fatigue of the blades, this study examines the effect of various layup methods of localized repair patches on the structural integrity of composite sandwich structures. Manufactured with the vacuum-assisted resin infusion (VARI) process, the shell test specimens are produced as a curved structure with glass fiber reinforced polymer (GFRP) sandwiching a polyvinyl chloride (PVC) foam core. Patch repairs are then introduced with varying layup techniques, and material properties are examined with cyclic fatigue tests. The transition region between patch and parent material is studied in greater detail with finite element method (FEM) simulations, with a focus on the effect of fiber orientation mismatch. Damage onset, crack development, and eventual failure are monitored with in-situLocalized patches are a cost- and time-effective method for repairing fiber-reinforced polymer (FRP) sandwich wind turbine rotor blade shells. To increase the understanding of their effect on the fatigue of the blades, this study examines the effect of various layup methods of localized repair patches on the structural integrity of composite sandwich structures. Manufactured with the vacuum-assisted resin infusion (VARI) process, the shell test specimens are produced as a curved structure with glass fiber reinforced polymer (GFRP) sandwiching a polyvinyl chloride (PVC) foam core. Patch repairs are then introduced with varying layup techniques, and material properties are examined with cyclic fatigue tests. The transition region between patch and parent material is studied in greater detail with finite element method (FEM) simulations, with a focus on the effect of fiber orientation mismatch. Damage onset, crack development, and eventual failure are monitored with in-situ non-destructive testing methods to develop a robust understanding of the effects of repair concepts on material stiffness and strength.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Carineh GhafafianORCiD, Bartosz Popiela, Dustin Nielow, Volker TrappeORCiD
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Graue Literatur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):SMAR 2019 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures (conference proceedings)
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:German Society for Non-Destructive Testing (DGZfP e.V.)
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Glass fiber reinforced polymers; Lightweight materials; Sandwich; Wind turbine blades
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Veranstaltung:SMAR 2019 - 5th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures
Veranstaltungsort:Potsdam, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:27.08.2019
Enddatum der Veranstaltung:29.08.2019
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-482170
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:14.06.2019
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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