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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 송오섭 윤동진 이영신
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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Acoustic emission is known as a powerful nondestructive tool to detect any further growth of preexisting cracks or to characterize failure mechanisms. Recently, this kind of technique, which is an in situ monitoring of integrity of materials or structures, becomes increasingly popular for monitoring the conditions of large structures such as a wind turbine blade. Therefore, it is required to find a symptom of damage progress before catastrophic failure through a continuous monitoring.
In this study, a new damage location method (Energy Contour Map based source location method, ECM method) has been proposed, and an experimental verification is conducted by using small wind turbine blade specimen and 750 kW real blade. The results show that the ECM method has high advantages such as a flexibility for sensor location, improved accuracy, high detectability compare with traditional AE source location method based arrival time difference method.
Also, Newly proposed ECM method was applied to assess the damage in the wind turbine blade during step-by-step static load test. In this static loading test, we have used a full-scale blade of 100 kW in capacity, and an attempt was made to apply ECM method. We also measured the deflection of blade tip by LVDT and the strain of inner shear web in order to analyze the correlation between stress condition and damage identification. The results show that the acoustic emission activities give a good agreement with the stress distribution and damage location in the blade, especially in bonding edges around 1000?1500 mm far from the root.
Finally, the applicability of new source location method was confirmed by comparison of the result of source location and experimental damage location.
In this study, a new damage location method (Energy Contour Map based source location method, ECM method) has been proposed, and an experimental verification is conducted by using small wind turbine blade specimen and 750 kW real blade. The results show that the ECM method has high advantages such as a flexibility for sensor location, improved accuracy, high detectability compare with traditional AE source location method based arrival time difference method.
Also, Newly proposed ECM method was applied to assess the damage in the wind turbine blade during step-by-step static load test. In this static loading test, we have used a full-scale blade of 100 kW in capacity, and an attempt was made to apply ECM method. We also measured the deflection of blade tip by LVDT and the strain of inner shear web in order to analyze the correlation between stress condition and damage identification. The results show that the acoustic emission activities give a good agreement with the stress distribution and damage location in the blade, especially in bonding edges around 1000?1500 mm far from the root.
Finally, the applicability of new source location method was confirmed by comparison of the result of source location and experimental damage location.
목차
List of Table viList of Figures vii제 1 장 서 론 11.1 연구배경 11.2 기존 연구 동향 71.3 논문 개요 11제 2 장 풍력 블레이드 탄성파 전파 특성 142.1 풍력 블레이드의 구조 및 손상 142.2 이종 복합재료의 탄성파 전파 특성 212.2.1 블레이드 형상 시험편 전파 특성 실험 242.2.2 블레이드 형상 시험편 손상 모의 실험 342.2 요약 40제 3 장 에너지 등고선 지도 기반 손상 위치표정 기법의 개발 443.1 음향방출 위치표정 기법의 한계 443.2 에너지 등고선 지도 기반 위치표정 기법 493.2.1 등고선 지도 구축 과정 493.2.2 ECM 기법의 손상 신호 위치표정 과정 613.3 요약 72제 4 장 에너지 등고선 지도 기반 위치표정 기법 검증 실험 734.1 손상 검출 및 위치표정 성능 검증 실험 734.1.1 실험 구성 및 블레이드 시험편 734.1.2 등고선 지도 구축 784.1.3 실험 결과 및 고찰 884.2 다양한 조건에서의 ECM 기법 적용성 검증 실험 934.2.1 실물 블레이드 (750 kW) 934.2.2 등고선 지도 구축 및 실험 조건 984.2.3 실험 결과 및 고찰 1074.3 요약 111제 5 장 실물 블레이드 손상 위치표정 1125.1 실물 블레이드 제작 및 음향방출 센서 설치 1135.2 에너지 기반 등고선 지도 구축 1175.3 실험 결과 및 고찰 1215.4 요약 130제 6 장 손상의 정량적 평가 1316.1 오차 범위의 예측 1326.2 파라미터 분석을 통한 손상 종류의 평가 1366.3 등고선 지도를 사용한 손상 인덱스 구축 1476.3.1 레이저 스캐닝 시스템 1486.3.2 인덱스 구축 시험편 및 실험 설정 1546.3.3 실험 결과 및 고찰 1576.4 손상 인덱스 1616.5 요약 175제 7 장 결 론 176참 고 문 헌 179ABSTRACT 190
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