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

پوسته ناسل و دماغه اغلب توربین های بادی مگاواتی از جنس ورق های کامپوزیتی می باشد. 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 قطعات از تکه های 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. از اینرو با توجه به اهمیت موضوع، شناختن تمام پارامترهای اثر گذار و موثر بر اتصالات کامپوزیتی از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از مهم ترین پارامترهای طراحی اتصالات پیچی، میزان پیش بار پیچ و انتخاب شماره پیچ می باشد. با توجه به جنس ورق های دو طرف اتصال در پوسته ناسل، امکان افزایش بی مهابای پیش بار وجود ندارد. چرا که خود این موضوع می تواند منجر به آسیب هایی 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 آزمون کشش قرار گرفته است. در ادامه، پس از تعیین بهینه ترین نیروی پیش بار، برای یافتن بهترین حالت چیدمان پیچ ها، 4 نوع چیدمان مختلف نیز مورد آزمون تجربی قرار گرفت. و درنهایت با بررسی جوانب مختلف، بهترین چیدمان برای اتصال بخش های مختلف پوسته ناسل و دماغه در بارهای کششی که بار غالب در پوسته ناسل طراحی شده می باشد، تعیین گردید.