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Potential of fibre metal laminates in root joints of wind energy turbine rotor blades

Petersen, Enno und Englisch, Nils und Brand, L.-M. und Mahrholz, Thorsten und Hühne, Christian (2022) Potential of fibre metal laminates in root joints of wind energy turbine rotor blades. In: Science of Making Torque from Wind, TORQUE 2022, 2265 (3). The Science of Making Torque from Wind (TORQUE 2022), 2022-06-01 - 2022-06-03, Delft, Netherlands. doi: 10.1088/1742-6596/2265/3/032039. ISSN 1742-6588.

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Kurzfassung

The length of rotor blades is showing continuous growth for future wind energy turbines leading to high bending moments, which must be transferred to the hub by the root section. As the growth of the root diameter is limited by factors such as transportability, motivation to improve the load carrying capacity without changing the geometry is high. Hybridisation with metals shows a possibility to intrinsically increase the bearing strength of fibre-reinforced plastics. This publication presents experimental investigations into hybrid laminates to be used in so-called T-joints for connecting rotor blades to the hub of the nacelle of a wind energy turbine. An overview is given about the bearing strength of several material combinations hybridising glass- and carbon fibre-reinforced plastics (GFRP, CFRP) with aluminium, titanium and steel alloys. A GFRP-steel-hybrid can be identified as a material with a high reinforcing effect even for low amounts of steel. A hybrid T-joint demonstrator is manufactured by resin infusion and tested under static tension. In comparison with a GFRP reference, a joining strength increase of about 33% is achieved for a steel content of 3%. Further coupon level tests reveal a weak spot in the transition zone between the monolithic GFRP region and full hybrid region as the static and fatigue resistance clearly decreases in comparison with monolithic GFRP and full hybrid references.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/187198/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Potential of fibre metal laminates in root joints of wind energy turbine rotor blades
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Petersen, EnnoEnno.Petersen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1488-5618NICHT SPEZIFIZIERT
Englisch, NilsIWES, FhG BremerhavenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brand, L.-M.IWES, FhG BremerhavenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mahrholz, Thorstenthorsten.mahrholz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1488-0910NICHT SPEZIFIZIERT
Hühne, ChristianChristian.Huehne (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2218-1223NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Erschienen in:Science of Making Torque from Wind, TORQUE 2022
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:2265
DOI:10.1088/1742-6596/2265/3/032039
Name der Reihe:Journal of Physics: Conference Series
ISSN:1742-6588
Status:veröffentlicht
Stichwörter:fibre metal laminate, hybrid laminate, T-joints, bearing strength, static and fatigue test, transition zone, GFRP, CFRP
Veranstaltungstitel:The Science of Making Torque from Wind (TORQUE 2022)
Veranstaltungsort:Delft, Netherlands
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:1 Juni 2022
Veranstaltungsende:3 Juni 2022
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Photovoltaik und Windenergie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Funktionsleichtbau
Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Multifunktionswerkstoffe
Hinterlegt von: Mahrholz, Dr.rer.nat. Thorsten
Hinterlegt am:04 Jul 2022 04:48
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:48

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