Die Ablösung der Stabilisierungsflosse bei vertikalen Windkraftanlagen ist ein wiederkehrendes Problem. Die zyklische aerodynamische Ermüdung verursacht Delamination im Verbundwerkstoff und gefährdet die strukturelle Integrität. Dieser Artikel analysiert die verwendete 3D-Pipeline, von der Erfassung mit Agisoft Metashape bis zur Simulation in Ansys, um die Ursachen des Versagens zu verstehen.
3D-Pipeline: Von der Punktwolke zur Finite-Elemente-Analyse 🛠️
Der Prozess beginnt mit Fotogrammetrie in Agisoft Metashape, um die Geometrie der beschädigten Stabilisierungsflosse zu rekonstruieren. Es wird ein hochdichtes Netz erzeugt, das nach Ansys exportiert wird. Dort werden Randbedingungen basierend auf zyklischen aerodynamischen Lasten angewendet. Die Finite-Elemente-Analyse zeigt Spannungskonzentrationen an der Grenzfläche der Verbundschichten. Die Simulation sagt die Ausbreitung der Delamination unter Ermüdungszyklen voraus, was mit dem beobachteten Versagensmuster im Feld übereinstimmt.
Die Flosse sagte genug und nahm einen außerplanmäßigen Flug ✈️
Es stellt sich heraus, dass die Flosse, genervt vom unermüdlichen Drehen, beschloss, sich selbstständig zu machen. Zyklische Ermüdung ist kein Scherz: Nach Tausenden von Umdrehungen trennten sich die Verbundschichten wie ein Paar in Therapie. Ansys bestätigte, was wir bereits vermuteten: Das Versagen war nicht auf Langeweile zurückzuführen, sondern darauf, dass die Materialgrenzen nicht respektiert wurden. Agisoft hinterließ uns zumindest eine schöne 3D-Erinnerung an den Flüchtling.