fatiga palas

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ESTUDIO DE LOS DAÑOS POR FATIGA EN PALAS DE AEROGENERADOR  
 J. C. Marín, A. Barroso, F. París, J. Cañas 
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Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales. Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla.  Camino de los Descubrimientos s/n, 41092 Sevilla.  E-mail: jcmarin@esi.us.es 
RESUMEN 
 El presente trabajo tienecomo objeto el estudio de los daños detectados en las palas de un aerogenerador de 300 Kw.  Estos daños, consistentes en fisuras situadas en la zona de entronque de la raíz, han aparecido en las palas sometidas a  cargas  de  fatiga  más  acusadas.  En  este  trabajo  se  pretende  encontrar  las  razones  que  motivaron  los  daños detectados,  para fundamentar una propuesta de reparación adecuada para las palas afectadas. En primer lugar se ha llevado a cabo  una inspección completa de la zona dañada de la pala, realizando cortes para evaluar la naturaleza del daño y observar  la estructura interior de la zona, comprobándose la correspondencia de la estructura delaminados con la de diseño y la  existencia  de  posibles  defectos  de  fabricación.  En  base  a  los  resultados  de  esta  inspección  visual  se  ha  realizado  una  valoración cualitativa de las causas que han podido originar la aparición de las fisuras. La justificación cuantitativa de  la  viabilidad  de  la  aparición  del  fallo observado  en  el  periodo  de  tiempo  detectado  se  ha  llevado  a  cabo  utilizando  el 
modelo de cálculo simplificado de la norma "Germanischer Lloyd". 
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ABSTRACT 
 The inspection of damages detected in the blades of a 300 Kw wind turbine has revealed the nature of these damages,  which  probably  are  due  to  a  fatigue  mechanism. The  causes  that  have  originated  this  failure  have  been  studied  (superficial  cracks,  geometric  concentrator,  abrupt  change  of  thickness),  verifying  by  means  of  the  simplified  evaluation procedure of fatigue life of the GL standard that such causes can justify the failure detected in the period of 
time in which it happened. 
 PALABRAS CLAVE: Palas de Aerogenerador, Materiales Compuestos, Fatiga.  
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1.   INSPECCIÓN  VISUAL  DE  LAS  FISURAS  Y  ANÁLISIS DE LAMINADOS 
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Se  ha  realizado  una  inspección  visual  en  una  de  las  palas  dañadas  sobre  un  trozo  extraido  de  la  pala,  y  que  contiene  la  fisura.  La  posición  y  extensión  de la  fisura  se aprecia en la siguiente figura. 
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Figura 1.- Localización de las fisuras encontradas.  
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La  grieta  se  localiza  en  la  zona  de  transición  entre  la  raíz  de  la  pala  y  la  zona  de  perfil  aerodinámico.  La  sección  transversal  de  la  pala  en  la  zona  aerodinámica 
es una sección de pared delgadaque reproduce el perfil  aerodinámico  y  que  presenta  un  tabique  vertical  que  divide  la  sección  en  dos  celdas:  borde  de  ataque  y  salida.  La  sección  transversal  en  la  zona  de  la  raíz  es  prácticamente  cilíndrica.  La  transición  entre  la  zona  de  raíz  y  la  zona  aerodinámica  se  realiza  de  forma  que la  geometría  cilíndrica  de  la  raíz  se  transforma  de  forma  continua en la celda del borde de ataque, que constituye  la  parte  resistente  de  la  sección,  mientras  que  la  celda  del borde de salida se cierra en la zona de transición con  un  elemento  de  forma  triangular,  constituido  por  un  laminado poco resistente,...