Annales de Chimie - Science des Matériaux – n° 3/2018, 429-440
Fatigue life investigation on wind blades
Buonsanti Michele
1,
*, Ceravolo Fortunato
1
, Suraci Simone
Vincenzo
2
1 Department DICEAM Mediterranean University,
loc. Feo di Vito 89060 Reggio Calabria, Italy
2 Department DEI “G. Marconi” University of Bologna Italy
michele.buonsanti@unirc.it
ABSTRACT. Mechanical behaviour of wind blades made in composite materials has been
investigate through a F.E.M. approach simulating a stress analysis over blade components.
Nowadays, use of composite materials appear as wide in mechanical as well as in more field
of engineering design since composite properties brings to wide and different applications due
to their lightness, resistance and stress capacity. The composite materials used in wind blades
appear really diffused but the peculiar mechanical framework needs a deep investigation about
partial structural integrity as full. In this paper a simulation analysis by finite element code,
over a concise wind blade part, has been performed showing, in the first step, the constitutive
behaviour under classic load conditions, then developing a deep analysis under cyclic loads
joint to thermal and chemical actions, so that a clear framework of the fatigue life can be
characterized.
RÉSUMÉ. Le comportement mécanique des pales éoliennes fabriquées en matériaux composites
a été étudié par la méthode des éléments finis (MEF) simulant une analyse de contrainte sur
les composants de la pale. De nos jours, l'utilisation de matériaux composites apparaît aussi
large en conception mécanique que dans plus de domaines de la conception technique puisque
les propriétés des composites apportent des applications larges et différentes en raison de leur
légèreté, de leur résistance et de leur capacité à résister à la contrainte. Les matériaux
composites utilisés dans les pales éoliennes semblent très répandues, mais le cadre mécanique
particulier nécessite une étude approfondie sur l'intégrité structurelle partielle comme
complète. Dans cet article, une analyse de simulation par code d'éléments finis sur une partie
concise des pales éoliennes a été réalisée, montrant dans un premier temps le comportement
constitutif dans des conditions de charge classiques, puis développant une analyse approfondie
sous charges cycliques conjointement aux actions thermiques et chimiques , afin qu’un cadre
clair de la durée de vie puisse être caractérisé.
KEYWORDS: composite materials, wind blades damaging, fatigue failure.
MOTS-CLÉS: matériaux composites, pales éoliennes endommageant, rupture par fatigue.
DOI:10.3166/ACSM.42.429-440 © 2018 Lavoisier