Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rotorblattfertigung: Verbesserte Prüfmethode reduziert Upscale-Risiko

25.02.2011
Eine neue Methode für die Klebnahtprüfung bei der Rotorblattfertigung ist ein Ergebnis des EUForschungsprojekts UpWind, das am Freitag nach fünfjähriger Laufzeit abgeschlossen wird. Vor der Fertigung von Prototypen wurden Klebstoffprüfungen bisher nur an Couponproben vorgenommen.

Forscher des Fraunhofer IWES haben zusammen mit Industriepartnern einen Subkomponententest als Zwischenschritt entwickelt. Dieser ergänzt das Verständnis des Materialverhaltens um die strukturrelevante Dimension. Dieser umfassendere Ansatz reduziert Unsicherheiten bei der Skalierung der reinen Materialeigenschaften auf die Struktur-Ebene.

Ziel des UpWind-Projektes war die Entwicklung exakter Methoden und Konzepte für sehr große Windenergieanlagen (8-10 MW). Für die Leistungsklassen im Multimegawattbereich werden zunehmend längere Rotorblätter eingesetzt. Sie bestehen zumeist aus zwei Halbschalen, die mit einem speziellen Klebstoff fixiert werden. Die Lasten, die auf die Klebverbindung wirken, sowie der Anspruch, eine Nutzungsdauer von 20 Jahren zu garantieren, stellen extreme Anforderungen die Klebnaht, die eine Dicke von rund 10 Millimetern und Länge von rund 60 Metern erreichen kann.

Realistischere Lastenverteilung
Bisher werden dafür vor der Prototypenphase nur ca. 15 Zentimeter langen Couponproben zertifiziert. Die Lastenverteilung auf diese Materialproben weicht aufgrund von Fertigungs- und Geometrieeffekten jedoch erheblich von der tatsächlichen Verteilung an einem Rotorblatt-Prototypen ab. In dem EU-Projekt UpWind untersuchten Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), ob ein so genannter Balkentest diese Anforderungen erfüllen kann. Diese Untersuchungen erhielten durch parallel durchgeführte Projekte für Henkel weitere zielführende Impulse.

„Für die Beurteilung unserer Klebstoffe sind Untersuchungen unter betriebsnahen Bedingungen unerlässlich,“ erklärt Felix Kleiner, Abteilungsleiter Adhesive Engineering bei der Henkel AG & Co. KGaA. „Mit dem entwickelten Modell sind wir in der Lage, Klebstoff- und Designvariationen ökonomisch auf ihr Langzeitver-halten zu untersuchen.“ Als Grundmodell diente ein in Kooperation mit Henkel entwickelter I-Balken.

Erweitertes Materialverständnis
Diese Tests lieferten Ergebnisse zu den Mechanismen der Materialermüdung und des -versagens. “In order to investigate the mechanical behavior of the adhesive in a relative large adhesive volume, the beams were designed to have a
critical section”, describes Dipl.-Ing. Florian Sayer, Team Leader "Component and Material Testing" at Fraunhofer IWES. Auf der Grundlage des erweiterten Materialverständnisses soll in einem Folgeforschungsprojekt weitere Klebnahtgestaltungen in der Windindustrie untersucht und in einem Detailkatalog zusammengefasst werden. Darüber hinaus soll ein vereinfachtes numerisches Balkenmodell entwickelt werden, das die Materialermüdung an der Klebnaht

simuliert. Die im UpWind-Projekt validierte Balkentestmethode wird als Dienstleistung angeboten.

Uwe Krengel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.upwind.eu
http://www.iwes.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Methoden zur Beschichtung von Schiffsrümpfen
22.03.2019 | Hochschule Coburg

nachricht Innovative Zusatzwerkstoffe für den 3D-Druck machen komplexe Metallbauteile hochfest und leicht
22.03.2019 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics