Static test measurements on a wind turbine blade using a photogrammetry technique

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La Vicoter (www.vicoter.it) è una società di consulenza fondata nel 2009 che opera nel settore delle misure statiche e dinamiche di strutture e apparati meccanici. La sua flessibilità organizzativa, la strumentazione di cui dispone oltre alle competenze ad ampio spettro la rendono il partner più adatto per la soluzione di problematiche inconsuete e progetti di ricerca.

Per conto di SEVA (www.sevasrl.it), società operante nel settore delle energie rinnovabili, gli ingegneri della Vicoter hanno svolto una campagna di prove su due pale eoliche di oltre 20 metri allo scopo di ottenere informazioni per lo sviluppo di modelli ad elementi finiti affidabili da impiegarsi nella stima delle performance dei generatori.

Pala eolica allestita per prove statiche.

Lo scopo della campagna di prove è stato duplice: determinare la rigidezza delle strutture e determinarne i profili aerodinamici.

In accordo col committente si è deciso di utilizzare la tecnica fotogrammetrica per soddisfare entrambe le richieste. La fotogrammetria è una metodologia di prova che si sta imponendo negli ultimi anni nel campo delle misurazioni di spostamento grazie alla sua relativa semplicità ed il basso costo. L’oggetto in esame viene fotografato da più angolazioni e le immagini sono elaborate mediante un software apposito in grado di determinare le coordinate di alcuni punti salienti. Attraverso l’uso di marker specifici posti sulla struttura il numero dei punti identificati può essere aumentato così come l’accuratezza della loro posizione.

I test sono stati eseguiti presso il sito di SEVA con le pale fissate a terra mediante una struttura di supporto realizzata opportunamente. Le pale sono state scansionate prima e dopo l’applicazione di un carico statico posizionato in quattro stazioni lungo l’apertura per un totale di più di una tonnellata. Grazie a questa tecnica e al confronto tra le misure ottenute sulla struttura indeformata e quella deformata è stato possibile risalire sia allo spostamento, sia alla rotazione delle sezioni investigate (sei nel presente caso). Va notato che posizionando opportunamente i marker da utilizzare come riferimento è possibile depurare le misurazioni svolte dall’intrusività della struttura di supporto e quindi ottenere le deformate scevre dal cedimento del vincolo.

Deformazione durante le prove statiche.

Sia la rigidezza a flappeggio che quella a ritardo sono state identificate ripetendo le acquisizioni dopo aver ruotato ciascuna pala di 90°.
Come corollario alle misure svolte sulla pala non caricata, il profilo di ciascuna sezione viene immediatamente determinato. Un esempio dei risultati ottenuti è riportato nella figura seguente.

Identificazione mediante fotogrammetria. Pala scarica, punti rossi, e pala deflessa, punti blu.