Afin de palier au manque de directives en matière de réparation des structures composites des aubes de turbines éoliennes, une étude approfondie des techniques de réparation actuelles a été menée à bien dans le cadre du projet OPTIMAT BLADES. Appliquées aux pièces en plastique renforcé à la fibre de verre défectueuses, ces techniques pourraient permettre d'éviter le rejet des produits en cours de fabrication et de prolonger leur durée de service.
Pour profiter au maximum de l'énergie éolienne, le développement de turbines éoliennes de plus grande taille et une utilisation plus généralisée des sites offshore doivent être envisagés. D'autre part, les investissements financiers nécessaires pour accroître la taille et la capacité installée des générateurs de turbines éoliennes augmentent; il est donc urgent de disposer d'aubes fiables à structure optimisée.
Dans le cadre du projet de recherche européen OPTIMAT BLADES, une étude des techniques de réparation appliquées aux pièces en matériaux composites défectueuses a été menée à bien. Dans de nombreux cas, ces techniques se sont révélées inappropriées; en effet, il est avant tout nécessaire de pouvoir modéliser la détérioration afin de restaurer l'intégrité structurelle des pièces endommagées. De plus, les résultats de simples analyses d'efforts destinées à déterminer le degré de perte d'intégrité structurelle ont permis de définir le meilleur schéma de réparation.
Plus précisément, les partenaires industriels du projet ont prêté une attention particulière aux défauts de structure liés à des problèmes de fabrication, voire inhérents au caractère variable du matériau composite. Même si les structures composites offrent de nombreux avantages par rapport aux matériaux conventionnels, elles sont également propices aux détériorations liées aux contacts mécaniques ou aux effets ambiants. La première préoccupation des partenaires du projet a été d'évaluer dans quelle mesure ces défauts risquaient de diminuer la résistance résiduelle de la structure en dessous d'un niveau acceptable ou de s'accentuer en cours de fonctionnement.
L'étape suivante a consisté à évaluer les réparations ponctuelles nécessaires pour une restauration structurelle importante, qui consiste essentiellement à remplacer le chemin de charge perdu par un apport de nouveau matériau dans la structure mère. Les correctifs externes se sont révélés faciles à appliquer sur le terrain et, plus important encore, efficaces à condition de prendre en compte les conditions d'efforts de la zone traitée. De plus, la technique de réparation ponctuelle affleurant a l'avantage de permettre une distribution des efforts de cisaillement uniforme dans la couche adhésive et se révèle particulièrement adaptée aux réparations externes des laminés épais.
Les principaux enseignements tirés de cette étude devraient servir de base à des recherches expérimentales approfondies, dont les résultats permettront de sélectionner les techniques de réparation ou les pièces d'aubes de turbines éoliennes les plus adaptées.
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Source d'information: Cordis Nouvelles - Résultat du programme EESD financé par l'UE
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