Abstract
In this study, the flap fatigue test of a 48 m long wind turbine blade was performed for 1 million cycles to evaluate the characteristics of acoustic emission signals generated from fatigue damage of the wind blades. As the number of hits and total energy continued to increase during the first 0.6 million cycles, blade damage was constant. The rise-time result showed that the major aspects of damage were initiation and propagation of matrix cracks. In addition, the signal analysis of each channel showed that the most seriously damaged sections were the joint between the skin and spar, 20 m from the connection, and the spot of actual damage was observable by visual inspection. It turned out that the event source location was related to the change in each channel's total energy. It is expected that these findings will be useful for the optimal design of wind turbine blades.
본 연구에서는 풍력 블레이드의 피로손상으로 발생하는 음향방출신호의 특성을 살펴보기 위하여 길이 48 m의 풍력 블레이드 flap fatigue test를 100만 회까지 실시하였다. 60만 회까지는 hit수와 total energy가 꾸준히 증가하는 것으로 보아 블레이드의 손상이 지속되는 것으로 보이며, 주 손상기구는 rise time의 분석결과 기지균열의 생성과 성장으로 판단되었다. 또한 채널별 신호 분석을 통해 가장 손상을 많이 받은 부위가 체결부 20 m 지점의 skin과 spar의 접합 부위로 추정하였고 실제 손상 부위는 육안검사를 통해서도 확인되었다. Event source location 결과는 각 채널의 total energy 변화와 관련이 있었으며, 이러한 결과가 반영됨으로써 풍력 블레이드의 최적 설계에 유용할 것으로 판단된다.
