Desempeño de uniones de acero embebido en material compuesto en la industria eólica: estudio numérico – experimental

Resumen

Se presenta la metodología para la caracterización de una unión atornillada metálica embebida en material compuesto que representa al molde de un aspa de 30 m de longitud para un aerogenerador de eje horizontal 1.2 MW. Estas uniones atornilladas embebidas son el medio de transferencia de carga entre el molde y la estructura metálica (junta placa de acero – material compuesto) cuando se realizan operaciones de volteo y ensamble de las conchas lado presión y lado succión de un aspa de 30 m. El resultado de análisis numérico a tensión muestra un desplazamiento de la placa embebida de 0.68 mm mientras que en el ensayo experimental se observa un desplazamiento de 0.79 mm lo que representa una diferencia del 13.9 %. Para el caso de carga a cortante se obtiene un valor numérico de 0.98 mm, y en el ensayo experimental a cortante el valor promedio es de 1.1 mm lo que representa una diferencia del 10.9 %. Los valores de carga objetivo para tensión y para cortante demuestran que el espécimen embebido con 3 capas de fibra de vidrio biaxiales, el uso de adhesivo tipo Epikure MGS BPH 137G entre la placa embebida y la superficie del compuesto, y el uso de un tornillo de 1-1/4” resisten las cargas de prueba y que a tensión el modelo es capaz de soportar hasta 3.2 toneladas de carga antes del fallo de las fibras de vidrio, mientras que en cortante el valor se incrementa hasta 8 toneladas de carga antes de que se presente el fallo de las fibras de vidrio.