بررسی تجربی اثر پیش‌بار و چیدمان پیچ بر عملکرد اتصالات کامپوزیتی پوسته ناسل توربین بادی مگاواتی

Abstract

پوسته ناسل و دماغه اغلب توربینهای بادی مگاواتی از جنس ورقهای کامپوزیتی میباشد. با توجه به شکل و هندسه های مختلف و همچنین ابعاد بزرگ این قطعه، امکان ساخت یکپارچه پوسته ناسل توربین بادی وجود ندارد. از اینرو، این کامپوننت از قطعات متعددی تشکیل شده است که بنا به نیاز مکرر توربین بادی به تعمیر و نگهداری در طول عمر بیست ساله خود، این قطعات باید توسط اتصالات غیر دائم مکانیکی همچون پیچ و مهره به یکدیگر متصل شوند. با توجه به اهمیت موضوع، شناختن تمام پارامترهای اثر گذار و موثر بر اتصالات کامپوزیتی از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از مهمترین پارامترهای طراحی اتصالات پیچی، میزان پیش بار پیچ میباشد. با توجه به کامپوزیت جنس ورقهای دو طرف اتصال، امکان افزایش بی مهابای پیش بار وجود ندارد. چرا که خود این موضوع میتواند منجر به آسیبهایی به ورق های کامپوزیتی گردد. از اینرو در این مقاله، در ابتدا تاثیر پیش بار پیچ و یا گشتاور سفت کردن پیچ در اتصالات کامپوزیتی، به روش تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور نمونه های یکسانی با گشتاورهای سفت کنندگی پیچ 2، 10، 20، 30، 40 و 50 نیوتن بر متر ساخته و تحت تست کشش قرار گرفته است. در ادامه، پس از تعیین بهینه ترین نیروی پیش بار، برای یافتن بهترین حالت چیدمان پیچ‌ها، 4 نوع چیدمان مختلف نیز مورد تست تجربی قرار گرفت.