Experimental and numerical analysis of stresses and strain in specimen of composite material

Abstract

The purpose of this study is to investigate stresses and strain in specimen of composite material used in wind turbine blade construction. In this experimental study, Polyester/ E-Glass composite plate was manufactured by Vacuum Assisted Resin Transfer Molding. Then, in order to determine a few mechanical properties of the composite specimen, tensile tests were made. Numerical study was performed by using finite element analysis software ANSYS. The test specimens were modeled in accordance to experimentally tested specimens. The results of the numerical and experimental studies were compared.

Scopul acestui studiu este cercetarea tensiunilor şi deformaţiilor într-o epruvetă din material compozit utilizat în construcţia palelor pentru turbine eoliene. Partea experimentală a studiului constă din fabricarea unor epruvete din poliester armat cu fibre de sticlă (Eglass) prin metoda de Formare prin Transfer de Răşină în Vid Asistat. Apoi, pentru a determina unele proprietăţi mecanice ale materialului obţinut acesta a fost testat la întindere. Simularea computaţională a fost efectuata în programul de analiză cu elemente finite ANSYS. Epruveta a fost modelată conform datelor experimentale. Rezultatele experimentale şi numerice au fost comparate.

L'objectif de cette étude est d'examiner les contraintes et déformations dans des échantillons de matériau composite utilisé dans la construction de pales d'éoliennes. Dans cette étude expérimentale, verre E/ polyester composite plaque a été fabriqué par moulage par transfert de résine sous vide assistée. Puis, dans le but de déterminer les propriétés mécaniques de l'échantillon composite ont été effectués tests de traction. Étude numérique a été réalisée à l'aide logiciel FEM (analyse par éléments finis) ANSYS. Les éprouvettes ont été modélisées en fonction de spécimens testés expérimentalement. Les résultats des études numériques et expérimentales ont été comparés.

Целью данного исследования является изучение напряжений и деформаций в образцах из композитного материала, использованного в конструкции лопастей ветряной турбины. В этом экспериментальном исследовании, была изготовлена пластина из полиэстер/E-Glass методом VARTM. Потом, для того, чтобы определить некоторые механические свойства композитного образца, были сделаны испытания на растяжение. Численное исследование проводилось с использованием анализа методом конечных элементов в программе ANSYS. Испытуемые образцы были смоделированы в соответствии с экспериментальными. Результаты численного и экспериментального исследования были сопоставлены.