تنش و تجزیه و تحلیل معین یک تیغه کامپوزیت توربین بادی – کامسول

توربین‌های بادی منبع فزاینده‌ای از انرژی تجدیدپذیر هستند. به این ترتیب، طراحی، تجزیه و تحلیل و ساخت توربینهای بادی برای صنعت انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است. پره‌های توربین اجزای مهم یک توربین بادی هستند. در هنگام تولید برق از طریق چرخش، آن‌ها باید در برابر انواع مختلفی از بارها مانند باد، نیروی گرانشی و گریز از مرکز مقاومت کنند. اندازۀ محکم یک تیغه به مواد سبک و قوی احتیاج دارد و کامپوزیت‌ها برای این کار مناسب هستند.

این مثال چگونگی تجزیه و تحلیل تیغۀ توربین بادی کامپوزیت با استفاده از مخلوطی از کربن اپوکسی، شیشه وینیلستر و فوم PVC را نشان می‌دهد. این تیغه به عنوان یک ساختار ساندویچ ساخته شده که هستۀ فوم PVC بین کربن اپوکسی و شیشه وینیلستر ساندویچ می‌شود.

ابتدا، تجزیه و تحلیل تنش از تیغه انجام شده که در آن ترکیبی از بارهای گرانشی و گریز از مرکز قرار می‌گیرد. جابجایی نوک، حداکثر مقادیر تنش و توزیع تنش از طریق ضخامت در یک نقطۀ خاص روی تیغه برای موارد بارهای مختلف محاسبه می‌شود. دوم، یک تجزیه و تحلیل ویژه‌فرکانسی از پیش تنیده برای طیف وسیعی از سرعت عمل انجام می‌شود. یک نمودار Campbell که نشان‌دهندۀ تنوع مواد خاص با سرعت چرخش است، تولید می‌شود.