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수집된 데이터를 이용하여 풍력 블레이드 모델에 기반하여 블레이드의 접합부(330,420)를 모델링하여 접합부 모델을 생성하는 모델링 수행부(120); 및상기 접합부 모델의 결함 기준을 생성하기 위해 기계적 물성 시험에 따른 물성 특성을 산출하고, 상기 결함 기준에 따른 피로 균열 진전을 평가하는 분석부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 물성 특성은 하중, 변위, 균열 길이, 및 파괴 인성을 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 2 항에 있어서,상기 기계적 물성 시험은 미리 설계되는 시험편을 위아래 플레이트 사이에 개재된 상태에서 파괴 인성 실험을 수행하는 모드 I, 상기 모드 I에 사용되는 시험편의 길이보다 짧은 시험편을 위아래 플레이트 사이에 개재된 상태에서 파괴 인성 실험을 수행하는 모드 II, 및 상기 모드 I와 상기 모드 II를 혼합한 혼합 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 3 항에 있어서,상기 접합부(330,420)의 재료 상수()는 수학식 (여기서, , , G(I+II)c는 임계 혼합 모드 파괴인성이고, GIc는 모드 I 파괴인성이고, GIIc는 모드 II 파괴인성이고, G(I+II)c는 , GII/GT는 모드 혼합비이고, GT는 이고, GI는 모드 I 파괴인성이고, GII는 모드 II 파괴인성이고, P는 테스트 하중이고, δ는 변위이고, b는 시험편의 폭이고, L은 시험편의 길이이고, a는 균열 성장 길이이다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 3 항에 있어서,상기 시험편에 대한 초기 균열 길이는 상기 모드 I, 상기 모드 II, 및 상기 혼합 모드에서 각각 50mm, 30mm, 25mm이고, 상기 시험편에 대한 최종 균열 길이는 상기 모드 I, 상기 모드 II, 및 상기 혼합 모드에서 각각 90mm, 50mm, 50mm인 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 분석부(130)는 상기 풍력 블레이드 및 상기 접합부 모델에 대한 기계적 물성 시험편 단위 시험 결과와 해석 결과를 이용하여 유한 요소 모델링 검증을 수행하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 풍력 발전기 설치 사이트에 대한 풍하중 분석 및 풍력 터빈 구조물 해석 프로그램인 Gh-Bladed를 통해 피로 등가 하중을 산출하고, 상기 피로 등가 하중을 기준으로 유한 요소 모델에서의 접합부의 초기 결함 발생에 따른 수명을 산출하는 수명 산출부(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 접합부에 발생 가능한 디본딩 결함 위치별 및 길이별 모델링을 수행하고, 상기 접합부에 모사된 균열길이에 따른 풍력 블레이드의 위험도를 산출하는 위험도 산출부(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 시스템
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(a) 모델링 수행부(120)가 수집된 데이터를 이용하여 풍력 블레이드 모델에 기반하여 블레이드의 접합부(330,420)를 모델링하여 접합부 모델을 생성하는 단계; 및(b) 분석부(130)가 상기 접합부 모델의 결함 기준을 생성하기 위해 기계적 물성 시험에 따른 물성 특성을 산출하고, 상기 결함 기준에 따른 피로 균열 진전을 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 방법
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제 9 항에 있어서,상기 물성 특성은 하중, 변위, 균열 길이, 및 파괴 인성을 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 방법
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제 10 항에 있어서,상기 기계적 물성 시험은 미리 설계되는 시험편을 위아래 플레이트 사이에 개재된 상태에서 파괴 인성 실험을 수행하는 모드 I, 상기 모드 I에 사용되는 시험편의 길이보다 짧은 시험편을 위아래 플레이트 사이에 개재된 상태에서 파괴 인성 실험을 수행하는 모드 II, 및 상기 모드 I와 상기 모드 II를 혼합한 혼합 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 방법
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제 9 항에 있어서,상기 (b) 단계는, 상기 분석부(130)가 상기 풍력 블레이드 및 상기 접합부 모델에 대한 기계적 물성 시험편 단위 시험 결과와 해석 결과를 이용하여 유한 요소 모델링 검증을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 방법
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제 9 항에 있어서,(c) 수명 산출부(140)가 상기 풍력 발전기 설치 사이트에 대한 풍하중 분석 및 풍력 터빈 구조물 해석 프로그램인 Gh-Bladed를 통해 피로 등가 하중을 산출하고, 상기 피로 등가 하중을 기준으로 유한 요소 모델에서의 접합부의 초기 결함 발생에 따른 수명을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 방법
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제 9 항에 있어서,(d) 위험도 산출부(150)가 상기 접합부에 발생 가능한 디본딩 결함 위치별 및 길이별 모델링을 수행하고, 상기 접합부에 모사된 균열길이에 따른 풍력 블레이드의 위험도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드의 피로 균열 진전 평가 방법
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