Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-5:2025 IEC 61400-5:2020 Hệ thống phát điện gió - Phần 5: Cánh tuabin gió

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10687-5:2025

IEC 61400-5:2020

HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 5: CÁNH TUABIN GIÓ

Wind energy generation systems - Part 5: Wind turbine blades

Lời nói đầu

TCVN 10687-5:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-5:2020;

TCVN 10687-5:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 10687 (IEC 61400), Hệ thống phát điện gió gồm các phần sau:

- TCVN 10687-1:2025 (IEC 61400-1:2019), Phần 1: Yêu cầu thiết kế

- TCVN 10687-3-1:2025 (IEC 61400-3-1:2019), Phần 3-1: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió cố định ngoài khơi

- TCVN 10687-3-2:2025 (IEC 61400-3-2:2025), Phần 3-2: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió nổi ngoài khơi

- TCVN 10687-4:2025 (IEC 61400-4:2025), Phần 4: Yêu cầu thiết kế hộp số tuabin gió

- TCVN 10687-5:2025 (IEC 61400-5:2020), Phần 5: Cánh tuabin gió

- TCVN 10687-6:2025 (IEC 61400-6:2020), Phần 6: Yêu cầu thiết kế tháp và móng

- TCVN 10687-11:2025 (IEC 61400-11:2012+AMD1:2018), Phần 11: Kỹ thuật đo tiếng ồn âm thanh

- TCVN 10687-12:2025 (IEC 61400-12:2022), Phần 12: Đo đặc tính công suất của tuabin gió phát điện - Tổng quan

- TCVN 10687-12-1:2023 (IEC 61400-12-1:2022), Phần 12-1: Đo hiệu suất năng lượng của tuabin gió phát điện

- TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022), Phần 12-2: Hiệu suất năng lượng của tuabin gió phát điện dựa trên phép đo gió trên vỏ tuabin

- TCVN 10687-12-3:2025 (IEC 61400-12-3:2022), Phần 12-3: Đặc tính công suất - Hiệu chuẩn theo vị trí dựa trên phép đo

- TCVN 10687-12-4:2023 (IEC TR 61400-12-4:2020), Phần 12-4: Hiệu chuẩn vị trí bằng số đối với thử nghiệm hiệu suất năng lượng của tuabin gió

- TCVN 10687-12-5:2025 (IEC 61400-12-5:2022), Phần 12-5: Đặc tính công suất - Đánh giá chướng ngại vật và địa hình

- TCVN 10687-12-6:2025 (IEC 61400-12-6:2022), Phần 12-6: Hàm truyền vỏ tuabin dựa trên phép đo của tuabin gió phát điện

- TCVN 10687-13:2025 (IEC 61400-13:2015+AMD1:2021), Phần 13: Đo tải trọng cơ học

- TCVN 10687-14:2025 (IEC/TS 61400-14:2005), Phần 14: Công bố mức công suất âm biểu kiến và giá trị tính âm sắc

- TCVN 10687-21:2018 (IEC 61400-21:2008), Phần 21: Đo và đánh giá đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới

- TCVN 10687-22:2018, Phần 22: Hướng dẫn thử nghiệm và chứng nhận sự phù hợp

- TCVN 10687-23:2025 (IEC 61400-23:2014), Phần 23: Thử nghiệm kết cấu đầy đủ của cánh rôto

- TCVN 10687-24:2025 (IEC 61400-24:2024), Phần 24: Bảo vệ chống sét

- TCVN 10687-25-1:2025 (IEC 61400-25-1:2017), Phần 25-1: Truyền thông để giám sát và điều khiển các nhà máy điện gió - Mô tả tổng thể các nguyên lý và mô hình

- TCVN 10687-25-2:2025 (IEC 61400-25-2:2015), Phần 25-2: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Mô hình thông tin

- TCVN 10687-25-3:2025 (IEC 61400-25-3:2015), Phần 25-3: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Mô hình dữ liệu

- TCVN 10687-25-4:2025 (IEC 61400-25-4:2016), Phần 25-4: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Ánh xạ hồ sơ truyền thông

- TCVN 10687-25-5:2025 (IEC 61400-25-5:2017), Phần 25-5: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Thử nghiệm sự phù hợp

- TCVN 10687-25-6:2025 (IEC 61400-25-6:2016), Phần 25-6: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Các lớp nút logic và các lớp dữ liệu để giám sát tình trạng

- TCVN 10687-25-71:2025 (IEC/TS 61400-25-71:2019), Phần 25-71: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió - Ngôn ngữ mô tả cấu hình

- TCVN 10687-26-1:2025 (IEC 61400-26-1:2019), Phần 26-1: Tính khả dụng của hệ thống phát điện gió

- TCVN 10687-27-1:2025 (IEC 61400-27-1:2020), Phần 27-1: Mô hình mô phỏng điện - Mô hình chung

- TCVN 10687-27-2:2025 (IEC 61400-27-2:2020), Phần 27-2: Mô hình mô phỏng điện - Xác nhận mô hình

- TCVN 10687-50:2025 (IEC 61400-50:2022), Phần 50: Đo gió - Tổng quan

- TCVN 10687-50-1:2025 (IEC 61400-50-1:2022), Phần 50-1: Đo gió - Ứng dụng các thiết bị đo lắp trên cột khí tượng, vỏ tuabin và mũ hub

- TCVN 10687-50-2:2025 (IEC 61400-50-2:2022), Phần 50-2: Đo gió - Ứng dụng công nghệ cảm biến từ xa lắp trên mặt đất

- TCVN 10687-50-3:2025 (IEC 61400-50-3:2022), Phần 50-3: Sử dụng lidar lắp trên vỏ tuabin để đo gió

 

HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 5: CÁNH TUABIN GIÓ

Wind energy generation systems - Part 5: Wind turbine blades

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu để đảm bảo tính toàn vẹn về mặt kỹ thuật của các cánh tuabin gió cũng như mức độ an toàn vận hành phù hợp trong suốt vòng đời thiết kế. Bao gồm các yêu cầu về:

• thiết kế khí động học và kết cấu,

• lựa chọn, đánh giá và thử nghiệm vật liệu,

• sản xuất (bao gồm quản lý chất lượng liên quan),

• vận chuyển, lắp đặt, vận hành và bảo trì cánh.

Mục đích của tiêu chuẩn này là cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật cho các nhà thiết kế, nhà sản xuất, bên mua, đơn vị vận hành, tổ chức thứ ba và nhà cung cấp vật liệu cũng như xác định các yêu cầu để được chứng nhận.

Cánh rôto được định nghĩa là tất cả các bộ phận được tích hợp trong thiết kế cánh, không bao gồm các bu lông có thể tháo rời trong kết nối gốc cánh và các kết cấu đỡ để lắp đặt.

Tiêu chuẩn này dự kiến sẽ được áp dụng cho các cánh của tất cả các tuabin gió. Đối với các cánh rôto sử dụng trên tuabin gió nhỏ theo IEC 61400-2 thì có thể áp dụng các yêu cầu trong tiêu chuẩn đó.

Hầu hết các cánh đều được sản xuất cho tuabin gió trục ngang. Các cánh tuabin gió chủ yếu được làm bằng nhựa gia cường sợi (FRP). Tuy nhiên, hầu hết các nguyên tắc đưa ra trong tiêu chuẩn này đều có thể áp dụng được cho mọi hình dạng, kích thước và vật liệu của cánh rôto.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 8006-6 (ISO 16269-6), Giải thích dữ liệu thống kê - Phần 6: Xác định khoảng dung sai thống kê

TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), Hệ thống phát điện gió - Phần 1: Yêu cầu thiết kế

TCVN 10687-3-1 (IEC 61400-3-1), Hệ thống phát điện gió - Phần 3-1: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió cố định ngoài khơi

TCVN 10687-3-2 (IEC 61400-3-2), Hệ thống phát điện gió - Phần 3-2: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió nổi ngoài khơi

TCVN 10687-23 (IEC 61400-23), Hệ thống phát điện gió - Phần 23: Thử nghiệm kết cấu kích thước đầy đủ của cánh rôto

TCVN 10687-24 (IEC 61400-24), Hệ thống phát điện gió - Phần 24: Bảo vệ chống sét

TCVN 11236 (ISO 10474), Thép và sản phẩm thép - Tài liệu kiểm tra

TCVN ISO 9000 (ISO 9000), Hệ thống quản lý chất lượng - Cơ sở và từ vựng

TCVN ISO 9001 (ISO 9001), Hệ thống quản lý chất lượng - Các yêu cầu

TCVN ISO/IEC 17021-1 (ISO/IEC 17021-1), Đánh giá sự phù hợp - Yêu cầu đối với tổ chức đánh giá và chứng nhận hệ thống quản lý - Phần 1: Các yêu cầu

IEC 60050-415, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 415: Wind turbine generator systems (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 415: Hệ thống máy phát điện tuabin gió)

IEC 61400-2, Wind turbines - Part 2: Small wind turbines (Tuabin gió - Phần 2: Tuabin gió nhỏ)

ISO 2394, General principles on reliability for structures (Nguyên tắc chung về độ tin cậy của kết cấu)

EN 10204, Metallic products - Types of inspection documents (Sản phẩm kim loại - Các loại tài liệu kiểm tra)

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 60050-415 và các thuật ngữ, định nghĩa nêu dưới đây.

3.1

Gốc cánh (blade root)

Phần của cánh rôto được nối với hub hoặc ổ trục điều chỉnh góc nghiêng cánh của rôto.

3.2

Hệ thống con của cánh (blade subsystem)

Tập hợp tích hợp các hạng mục nhằm thực hiện mục tiêu hoặc chức năng xác định trong cánh (ví dụ: hệ thống con chống sét, hệ thống con phanh khí động học, hệ thống con giám sát, hệ thống con điều khiển khí động học, v.v...).

3.3

Hiện tượng oằn (buckling)

Tính không ổn định được đặc trưng bởi sự gia tăng phi tuyến tính của độ lệch ngoài mặt phẳng với sự thay đổi tải trọng nén cục bộ.

3.4

Giá trị đặc trưng (characteristic value)

Chiều dài của đường thẳng tham chiếu nối các mép đầu và mép cuối của mặt cắt cánh tại một vị trí theo chiều dọc cánh cho trước.

3.5

Dây cung cánh (chord)

Chiều dài của đường thẳng tham chiếu nối các mép đầu và mép cuối của mặt cắt cánh tại một vị trí theo hướng dọc cánh cho trước.

3.6

Độ rão (creep)

Sự gia tăng biến dạng theo thời gian dưới một tải trọng duy trì.

3.7

Giới hạn thiết kế (design limits)

Giá trị tối đa hoặc tối thiểu được sử dụng trong thiết kế.

3.8

Tải trọng thiết kế (design loads)

Các tải trọng mà cánh được thiết kế để chịu lực, bao gồm các hệ số an toàn từng phần thích hợp.

3.9

Đặc tính thiết kế (design properties)

Đặc tính vật liệu và hình học (bao gồm cả giới hạn thiết kế).

3.10

Hướng cạnh cánh (edgewise)

Hướng song song với dây cung cánh cục bộ.

3.11

Điều kiện môi trường (environmental conditions)

Đặc điểm của môi trường (gió, độ cao, nhiệt độ, độ ẩm, v.v.) có thể ảnh hưởng đến hoạt động của cánh tuabin gió.

3.12

Hướng vẫy cánh (flapwise)

Hướng vuông góc với mặt phẳng được quét bởi trục cánh rôto khi cánh chưa biến dạng.

3.13

Hướng bản cánh (flatwise)

Hướng vuông góc với dây cung cánh và trục dọc cánh.

3.14

Về phía trong (inboard)

Hướng về phía gốc cánh.

3.15

Tiến-lùi (lead-lag)

Hướng song song với mặt phẳng tiếp tuyến mặt quét và vuông góc với trục dọc của cánh rôto khi chưa bị biến dạng.

3.16

Trạng thái giới hạn (limit state)

Trạng thái của kết cấu và các tải trọng tác dụng lên nó, ngoài mức đó kết cấu không còn đáp ứng yêu cầu thiết kế.

3.17

Đường bao tải trọng (load envelope)

Tập hợp tải trọng thiết kế tối đa theo mọi hướng và các vị trí theo chiều ngang.

3.18

Tần số riêng (natural frequency/eigen frequency)

Tần số tại đó kết cấu sẽ dao động khi bị nhiễu loạn và được phép dao động tự do.

3.19

Hệ số an toàn từng phần (partial safety factors)

Các hệ số được áp dụng cho tải trọng và độ bền của vật liệu để tính đến độ không đảm bảo trong các giá trị (đặc trưng) đại diện.

3.20

Độ cong sẵn (prebend)

Độ cong của cánh trong mặt phẳng vẫy ở điều kiện không tải.

3.21

Hướng dọc cánh (spanwise)

Hướng song song với trục dọc của cánh rôto.

3.22

Độ cứng (stiffness)

Tỷ số giữa sự thay đổi lực và sự thay đổi độ dịch chuyển tương ứng của vật đàn hồi.

3.23

Độ giãn dài (strain)

Tỷ lệ độ giãn dài (hoặc độ dịch chuyển cắt) của vật liệu chịu ứng suất so với ban đầu chiều dài của vật liệu.

3.24

Độ cong quét (sweep)

Độ cong của cánh trong mặt phẳng tiến-lùi ở điều kiện không tải.

3.25

Xoắn (twist)

Sự thay đổi góc theo hướng dọc cánh của các dây cung thuộc mặt cắt ngang cánh.

3.26

Tiêu chí quyết định chất lượng (critical to quality)

CTQ

Giá trị quá trình hoặc thiết kế có thể đo được và quy định các tiêu chí chấp nhận quan trọng.

4 Chú giải

4.1  Ký hiệu

F	tải trọng
Fd	giá trị thiết kế của tải trọng
Fk	giá trị đặc trưng của tải trọng
R	độ bền của vật liệu hoặc kết cấu đối với trạng thái giới hạn tương ứng
Rk	độ bền vật liệu đặc trưng
PSF	hệ số an toàn từng phần
S()	hàm cho phản ứng của kết cấu đối với tải
Tg	nhiệt kế thủy tinh
	thông số độ nghiêng Puck âm
	thông số độ nghiêng Puck dương

4.2  Ký hiệu Hy Lạp

γ hệ số an toàn từng phần

4.3  Ký hiệu

m	vật liệu
m0	vật liệu làm hệ số vật liệu “cơ sở” (được đưa vào tất cả các phân tích)
m1	vật liệu dùng cho suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch)
m2	vật liệu dùng cho hiệu ứng nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch)
m3	vật liệu dùng cho hiệu ứng sản xuất
m4	tài liệu để tính toán chính xác và xác nhận phương pháp
m5	vật liệu để mô tả đặc tính tải
n	hệ quả của lỗi
f	hệ số tải

4.4  Hệ tọa độ

Hệ tọa độ cho tải trọng và tham chiếu thiết kế được thể hiện trên Hình 1 và Hình 2.

Tải trọng dọc theo và vuông góc với các hướng dây cung cánh cục bộ.

CHÚ DẪN:

M_a  mômen uốn theo hướng cạnh cánh

M_b  mômen uốn theo hướng bản cánh

M_c  mômen xoắn

F_a  lực cắt bản cánh

F_b  lực cắt dọc cạnh cánh

F_c  lực dọc trục

1  góc xoắn

2  dịch chuyển theo hướng vẫy cánh

3  dịch chuyển tiến-lùi

Hình 1 - Hệ tọa độ dây cung cánh (theo hướng bản cánh, theo hướng cạnh cánh)

 

Tải trọng dọc theo các hướng tham chiếu của mặt phẳng rôto.

CHÚ DẪN

M_x  mômen uốn tiến-lùi

M_y  mômen uốn theo hướng vẫy cánh

M_z  mômen xoắn

F_x  lực cắt theo hướng vẫy cánh

F_y  lực cắt tiến-lùi

F_z  lực theo hướng dọc cánh

1  dịch chuyển theo hướng vẫy cánh

2  dịch chuyển tiến-lùi

Hình 2 - Hệ tọa độ rôto (theo hướng vẫy cánh, tiến-lùi)

5 Các điều kiện môi trường thiết kế

Các cánh tuabin gió phải chịu các điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến tải trọng, độ bền và vận hành của chúng. Để đảm bảo mức độ an toàn và độ tin cậy thích hợp, các điều kiện môi trường thiết kế phải được tính đến và nêu rõ ràng trong tài liệu thiết kế. Điều này phải bao gồm nhưng không giới hạn ở các điều kiện môi trường được quy định trong TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), TCVN 10687-3-1 (IEC 61400-3-1) hoặc TCVN 10687-3-2 (IEC 61400-3-2) và TCVN 10687-24 (IEC 61400-24) (đối với sét).

Các điều kiện môi trường được chia thành loại bình thường và cực đoan. Các điều kiện môi trường bình thường thường liên quan đến các điều kiện tải trọng kết cấu thường xuyên, trong khi các điều kiện môi trường cực đoan thể hiện các điều kiện thiết kế bên ngoài không thường xuyên. Các trường hợp tải thiết kế được xác định trong TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), TCVN 10687-3-1 (IEC 61400-3-1) hoặc TCVN 10687-3-2 (IEC 61400-3-2) bao gồm sự kết hợp của các điều kiện môi trường này với các chế độ vận hành tuabin gió và các tình huống thiết kế khác.

Khi nhà thiết kế quy định các điều kiện môi trường bổ sung không được liệt kê trong tài liệu tham khảo trên thì các thông số và giá trị của chúng phải được nêu trong tài liệu thiết kế.

Phải tính đến rằng các điều kiện môi trường này có thể khác nhau đối với các giai đoạn khác nhau của vòng đời sản phẩm (chế tạo, vận chuyển/bảo quản, lắp đặt, vận hành hoặc tháo dỡ).

6 Thiết kế

6.1 Quá trình thiết kế kết cấu

6.1.1  Yêu cầu chung

Quá trình thiết kế kết cấu phải đảm bảo đáp ứng được mức độ an toàn vận hành yêu cầu trong toàn bộ tuổi thọ thiết kế và tải trọng của cánh.

Thiết kế phải được mô tả và xác định đầy đủ để đảm bảo rằng các giả định được đưa ra trong quá trình thiết kế có thể được đáp ứng và tuân thủ trong quá trình sản xuất.

Dung sai chế tạo cho phép và tiêu chí chấp nhận phải được nhà thiết kế xác định và quy định trong tài liệu thiết kế.

Bất kỳ yêu cầu nào của tiêu chuẩn này đều có thể được thay đổi nếu có thể chứng minh được một cách thích hợp rằng sự an toàn của hệ thống tuabin gió không bị ảnh hưởng.

6.1.2  Phương pháp tiếp cận theo cấp bậc để thiết kế kết cấu composite

Thiết kế chi tiết truyền thống (tính toán phân tích và số cùng với dữ liệu vật liệu đã được xác nhận và thử nghiệm toàn bộ cánh) của các kết cấu FRP có thể được cải tiến bằng cách tiếp cận theo phương pháp cấp bậc, bắt đầu bằng các thử nghiệm cấp độ mẫu thử nhỏ, phân tích và thử nghiệm các kết cấu phức tạp hơn; và kết thúc bằng thử nghiệm toàn bộ cánh. Mối quan hệ này được thể hiện trong Hình 3, trong đó các thử nghiệm ngày càng phức tạp hơn được xây dựng để đánh giá các điều kiện tải trọng và các chế độ lỗi phức tạp hơn.

Hình 3 - Phương pháp tiếp cận theo cấp bậc

Cách tiếp cận này có thể được tóm tắt như sau:

Mẫu thử nhỏ: Một số thử nghiệm được tiến hành ở cấp độ mẫu thử nhỏ, để xây dựng độ tin cậy đối với khả năng lặp lại các đặc tính vật lý. Thông số kỹ thuật trong mua sắm được xây dựng cho các thành phần riêng lẻ và các biến thiết kế cho phép được xây dựng cho các tổ hợp lớp đơn/nhiều lớp.

Các yếu tố và chi tiết: Các khu vực quan trọng từ phân tích thiết kế xác định các yếu tố để thử nghiệm và phân tích thêm ở các điều kiện thiết kế với mẫu đại diện. Điều này có thể bao gồm các thử nghiệm như kiểm tra đường liên kết giữa lớp gia cố và lớp kết nối giữa các lớp gia cố, hoặc các lớp giảm trong lớp gia cố của tấm.

Thành phần con: Các bộ phận và mặt cắt đại diện cho thiết kế cánh được thử nghiệm để đánh giá các điều kiện tải trọng cụ thể và chế độ lỗi. Ví dụ bao gồm dầm chính, vỏ cánh và gốc cánh. Các thành phần thử nghiệm có thể ở mức độ toàn phần hoặc một phần nếu được chứng minh là mang tính đại diện.

Cánh đầy đủ: Mốt cánh đầy đủ hoặc một phần quan trọng của cánh, đại diện cho thiết kế cánh được thử nghiệm để đánh giá các điều kiện tải cụ thể và các chế độ lỗi. Cánh tuabin có thể có tỷ lệ đầy đủ hoặc một phần nếu được chứng minh là mang tính đại diện.

Số lượng thử nghiệm cần thiết cho mỗi cấp độ phải được điều chỉnh cho phù hợp với từng hoạt động thiết kế, trong đó nhà thiết kế cánh chịu trách nhiệm xây dựng số lượng thử nghiệm hợp lý ở mỗi giai đoạn.

Các thử nghiệm về yếu tố và chi tiết cũng như cấp độ thành phần phụ sẽ làm tăng độ tin cậy trong thiết kế kết cấu.

Đối với các giá trị thiết kế (cường độ, độ cứng, v.v.) được xây dựng từ thử nghiệm ở bất kỳ cấp bậc nào (mẫu vật liệu, thành phần con, v.v.), hiệu lực của các giá trị thiết kế đó phải được mô tả và giới hạn bởi tiêu chí chấp nhận[1] và dung sai cần đáp ứng trong thiết kế cuối cùng.

6.1.3  Quá trình chung thiết kế cánh

Một quá trình điển hình, chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin hướng dẫn, để thiết kế và đánh giá phân tích cánh được minh họa trên Hình 4. Ngoài các bước được trình bày, quá trình thiết kế có thể bao gồm việc xây dựng các đầu vào quan trọng, chẳng hạn như thiết lập các đặc tính khí động học của cánh và mõ tả đặc tính của vật liệu.

Các vòng lặp được hiển thị chỉ mang tính biểu thị và có thể không đại diện cho tất cả các quá trình thiết kế cụ thể. Ví dụ: nếu đánh giá thiết kế khí động học không đạt yêu cầu, nhà thiết kế có thể xem xét lại biên dạng cánh được sử dụng (như trong hình) hoặc lặp lại ở một bước khác của quá trình thiết kế khí động học.

Hình 4 - Quá trình điển hình để thiết kế và đánh giá phân tích cánh

Như đã lưu ý trong Hình 4, tính toàn vẹn của kết cấu cánh phải được đánh giá để tránh các chế độ lỗi cụ thể. Đánh giá có thể dựa trên phân tích hoặc thử nghiệm hoặc kết hợp phân tích và thử nghiệm (xem cách tiếp cận theo cấp bậc, 6.1.2). Điều này phù hợp với các tiêu chuẩn, ví dụ như TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), TCVN 10687-3-1 (IEC 61400-3-1), TCVN 10687-3-2 (IEC 61400-3-2) yêu cầu sử dụng phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn.

Theo nghĩa tổng quát nhất, phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn liên quan đến việc mô tả đặc tính của các phản ứng kết cấu do tải trọng (ví dụ: ứng suất, độ giãn dài hoặc độ võng) và khả năng chống lại các phản ứng đó (ví dụ: cường độ, độ cứng). Hệ số an toàn từng phần (PSF), γ, được áp dụng để tính đến độ không đảm bảo trong phản ứng và độ bền được tính toán sao cho xác suất vượt quá trạng thái giới hạn là thấp có thể chấp nhận được.

Tải trọng đặc trưng là tải trọng được dự đoán sẽ xảy ra với một xác suất xác định. Các giá trị thiết kế của tải được xác định bằng cách nhân với hệ số an toàn từng phần của tải, γ_f.

Độ bền thường là một hàm của đặc tính vật liệu. Độ bền đặc trưng được tính toán từ kết quả thử nghiệm, trong đó giá trị mặc định là vượt quá 95 % với mức tin cậy 95 % theo TCVN 8006-6 (ISO 16269-6). Cần nêu rõ nếu sử dụng các hệ số giới hạn dung sai thống kê đối với độ lệch chuẩn tổng thể đã biết hoặc chưa biết.

Độ bền của vật liệu kết cấu được thể hiện trong kết cấu toàn bộ cánh có thể khác với độ bền được đo ở cấp độ mẫu thử nhỏ. Trong một số trường hợp, điều này có thể là do những ảnh hưởng có thể dự đoán được của tỷ lệ, hình dạng và tải trọng. Các hiệu ứng khác có thể bao gồm các biến đổi về tính chất vật liệu (ví dụ: thành phần, tính chất cơ học, hướng). Hệ số an toàn từng phần của vật liệu, γ_m, được dùng để bao hàm các độ không đảm bảo kết hợp trong mối quan hệ giữa độ bền dựa trên mẫu thử nhỏ và độ bền trong cánh như được chế tạo. Điều 6.6.4 đưa ra việc xác định chi tiết γ_m.

Theo TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), hệ số an toàn từng phần do hệ quả của lỗi, γ_n, cũng phải được đưa vào. Về nguyên tắc, γ_n có thể được áp dụng làm tăng phản ứng hoặc giảm độ bền như cho trên Hình 5.

Trong tất cả các lần kiểm tra xác nhận, giá trị phản ứng thiết kế không được vượt quá giá trị độ bền thiết kế. Hình 5 cho thấy hai giá trị này được phân tách bằng một giới hạn an toàn. Việc kiểm tra xác nhận yêu cầu giá trị giới hạn an toàn lớn hơn hoặc bằng 0.

Đối với một số trạng thái giới hạn, mối quan hệ giữa các đặc tính vật liệu và khả năng chống hỏng hóc ở trạng thái giới hạn không phải là tuyến tính (ví dụ, trong cơ học đứt gãy và phân tích oằn). Đối với những trường hợp như vậy, các PSF phải được áp dụng theo cách sao cho chúng có mối quan hệ tuyến tính với khả năng mang tải như trong công thức sau:

trong đó S là hàm biểu thị phản ứng của kết cấu đối với tải trọng và R_k là độ bền đặc trưng của vật liệu.

Công thức chung này được thể hiện trên Hình 5, trong đó các hệ số an toàn từng phần được đưa ra trong mối quan hệ giữa phản ứng của kết cấu do tải trọng và khả năng kháng ở trạng thái giới hạn tương ứng.

Hình 5 - Áp dụng phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn để kiểm tra xác nhận cánh

Độ bền của vật liệu có thể được thể hiện dưới dạng ứng suất hoặc độ giãn dài.

Như đã nêu ở 6.6, γ_m được suy ra bằng cách xem xét nhiều đóng góp vào độ không đảm bảo đo tổng thể của độ bền. Thông lệ điển hình của ngành phù hợp với hình minh họa trong Hình 3, với độ bền vật liệu được xây dựng bằng thử nghiệm cấp độ mẫu để xác định các đặc tính vật liệu sau đó được chuyển sang cấp độ cánh bằng cách sử dụng giá trị γ_m bao trùm một số lượng lớn độ không đảm bảo. Có thể thực hiện nhiều chiến lược để giảm bớt độ không đảm bảo trong việc chuyển các đặc tính ở cấp độ vật liệu sang độ bền trong cánh tuabin gió được chế tạo.

Ví dụ, bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận khối xây dựng, sự kết hợp của các dạng lỗi và trạng thái giới hạn được tính đến với độ không đảm bảo thấp hơn khi kích thước và độ phức tạp của khối xây dựng được thử nghiệm tăng lên. Các giá trị cường độ và độ ổn định thu được sẽ xác định các chế độ lỗi cho các mẫu vật liệu và các thành phần phụ và phải được so sánh với các phương pháp phân tích để xác nhận.

6.1.4  Tải trọng thiết kế

6.1.4.1  Đường bao thiết kế

Tải trọng thiết kế cho một cánh có thể được xác định cho một thiết kế tuabin gió đơn lẻ, hoặc có thể được đưa ra dưới dạng đường bao tải trọng rộng hơn nhằm bao phủ một loạt các thiết kế tuabin gió.

Tải trọng/đường bao tải trọng được xác định có thể dựa trên các trường hợp tải thiết kế được quy định trong TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), bao gồm các tình huống không hoạt động (ví dụ: vận chuyển, xử lý, lắp đặt, bảo trì, mang tải của các điểm gắn). Đối với các tuabin ngoài khơi, cần xem xét các yêu cầu trong TCVN 10687-3-1 (IEC 61400-3-1) và TCVN 10687-3-2 (IEC 61400-3-2).

6.1.4.2  Tương tác tải trọng

Đặc tính kết cấu của cánh tương tác với tải trọng khí động học và bộ điều khiển tuabin. Để vận hành an toàn cánh trong điều kiện quay và đứng yên, phải đảm bảo rằng bất kỳ sự mất ổn định nào (ví dụ rung lắc) hoặc cộng hưởng do sự tương tác của tải trọng khí động học, thiết kế kết cấu cánh, điều khiển tuabin (tốc độ quay, góc nghiêng cánh, v.v.) và kết cấu đỡ đã được xem xét trong tính toán tải trọng.

Thiết kế kết cấu của cánh phải phản ánh phạm vi tải trọng vận hành, vận chuyển và xử lý đã được xác định và việc kiểm tra xác nhận kết cấu phải chứng minh rằng cánh có thể chịu được tải trọng thiết kế cực hạn và tải trọng thiết kế mỏi được quy định.

6.1.4.3  Đường bao tải trọng

Do sự không đối xứng của kết cấu cánh rôto, các tải trọng giả định trong phân tích có thể không phản ánh hướng tải trọng quan trọng nhất đối với bất kỳ chế độ lỗi nào. Có hai cách tiếp cận để tính đến hướng tải trọng tới hạn.

• Cách tiếp cận cơ bản: Sử dụng bốn bộ tải trọng (mô men và lực) phù hợp tương ứng với các điểm cực trị của tải trọng theo chiều dọc và chiều ngang của tiết diện biên dạng cánh. Góc của vectơ tải trọng thu được phải được xem xét. Đối với một số kiểm tra xác nhận nhất định, điều này có thể không đủ để bao quát các hướng tải trọng quan trọng nhất đối với tải trọng kết hợp. Điều này sẽ được xem xét trong thiết kế.

• Phương pháp tiếp cận nâng cao: Xem xét tất cả các hướng tải trọng tới hạn trong một mặt cắt ngang. Nếu không phân tích sâu hơn về mức độ tới hạn của tải trọng, một tập hợp tải trọng được phân bổ đều theo ít nhất 12 hướng được coi là đủ cho phương pháp này.

Các thành phần của đường bao tải trọng cực trị thường không xảy ra đồng thời (xảy ra cùng lúc) và do đó đường bao tải trọng này thể hiện một điều kiện bảo toàn. Tính bảo thủ này có thể được giảm bớt bằng cách đánh giá kết cấu cho từng tải trọng đồng thời tạo nên tải trọng cực trị.

Nói chung, chỉ cần thiết kế các mômen uốn là đủ. Tuy nhiên, đây có thể không phải lúc nào cũng là loại tải trọng tới hạn nhất đối với tất cả các chế độ lỗi. Ví dụ, lực cắt cao nhất thể hiện tải trọng tới hạn nhất để kiểm tra xác nhận độ bền liên kết. Tải trọng xoắn cũng cần được xem xét.

Để đảm bảo tải trọng được tính toán ở đủ số mặt cắt theo hướng dọc cánh, tải trọng phải có ở tối thiểu 12 mặt cắt ngang dục theo chiều dài cánh (theo hướng dọc cánh).

Khoảng cách theo hướng dọc cánh giữa các phần xác định tải trọng không được lớn hơn 2,0 x chiều dài dây cung cánh nhỏ nhất đối với mặt cắt đã cho, đối với các mặt cắt từ gốc cánh đến 85 % chiều dài cánh.

Các biến đổi về hình học hoặc độ cứng phải được xem xét trong quá trình lựa chọn mặt cắt.

6.2 Đặc trưng của cánh

6.2.1  Đặc tính của cánh

Các đặc tính kết cấu và khí động học của cánh là tới hạn rất quan trọng đối với tải trọng đàn hồi khí động của cánh và tuabin.

Các đặc tính của cánh phải được xác định để sử dụng làm đầu vào cho việc tính toán tải trọng. Các đặc tính này phải bao gồm các đặc tính cơ và lý tại các phần riêng biệt dọc theo chiều dài của cánh, đối với các bậc tự do liên quan đến các trạng thái thiết kế liên quan:

• phân bố các biên dạng khí động học, dây cung, độ xoắn khí động học và độ dày;

• các đặc tính khí động học (tức là các hệ số mômen lực nâng, lực cản và độ nghiêng như một hàm số của góc tấn) gắn liền với các biên dạng khí động học;

• đặc tính độ cứng đàn hồi (ví dụ, độ cứng theo hướng bản cánh và hướng dọc cánh và nếu có ý nghĩa quan trọng đối với thiết kế, độ cứng xoắn và độ cứng mở rộng) và các trục quy chiếu của chúng;

• sự phân bố khối lượng và mô men quán tính khối lượng và trục quy chiếu;

• ghép nối đàn hồi (ví dụ, theo hướng bản cánh so với hướng cạnh cánh, theo hướng bản cánh so với xoắn hoặc tương tự, nếu có ý nghĩa quan trọng đối với thiết kế);

• giảm chấn kết cấu.

Các đặc tính kết cấu phải được xác định cho số lượng phần tối thiểu dọc theo cánh. Các giá trị này không được nhỏ hơn giá trị được quy định để kiểm tra kết cấu theo 6.6.3.1

6.2.2  Dung sai thiết kế chức năng

Dung sai phải được xác định cho các thông số sau:

• hình dạng của các biên dạng khí động học, bao gồm nhưng không giới hạn ở:

- bán kính của biên dạng cạnh trước;

- độ dày tương đối của biên dạng;

- độ dài cục bộ của dây cung cánh;

• độ nhám của bề mặt biên dạng;

• góc xoắn khí động học;

• chiều dài cánh;

• vị trí hình học của biên dạng khí động học cánh so với gốc cánh tham chiếu;

• hình học và vị trí của bất kỳ thiết bị khí động học tĩnh hoặc di động nào (máy tạo xoáy, cánh tà, v.v.);

• đánh dấu góc nghiêng danh nghĩa 0°;

• khối lượng cánh;

• mômen tĩnh của cánh (đối với từng cánh riêng lẻ và liên quan đến các cánh trong bộ cánh);

• tần số riêng của cánh;

• dung sai góc và độ phẳng cho mặt bích cánh.

Phạm vi dung sai đối với các tham số được liệt kê ở trên phải được tính đến khi đánh giá thiết kế về tải trọng, tính năng và tính toàn vẹn của kết cấu, trong trường hợp chúng được đánh giá là không đáng kể để xem xét hoạt động an toàn của cánh.

Giá trị thực tế của dung sai phải được nhà thiết kế quy định và xem xét

Nếu nhà thiết kế không quy định các giá trị thay thế thì các giá trị sau đây thường được chấp nhận mà không cần giải thích thêm về mặt kỹ thuật.

• biên dạng [2]

- hình dạng biên dạng	±0,2 % x dây cung cánh
- độ nhám của bề mặt biên dạng [3]	Rz≤ 15 mm
- chiều dài dây cung cục bộ (đối với 80 % phía trong dọc cánh)	±1,0 % x dây cung cánh
• phân bố góc xoắn	±0,2°
• chiều dài cánh	±0,1 % x chiều dài
• thiết lập dấu 0°	±0,2°
• khối lượng cánh	±3,0 %
• mômen tĩnh của cánh	±4,5 %
• mômen tĩnh của cánh tuabin gió, chênh lệch trong một bộ	±0,2 %
• tần số riêng của cánh tuabin gió	±5,0 %

6.3 Thiết kế khí động học

6.3.1  Quy định chung

Việc đánh giá tính khí động học của cánh rôto sẽ tạo ra dữ liệu đầu vào để tính toán tải trọng và đánh giá tính toán đặc tính công suất dựa trên cả kết quả thực nghiệm và tính toán.

6.3.2  Đặc trưng khí động học

Khí động học của cánh phải được mô tả. Cần xem xét dải đầy đủ 360° của góc tấn và tất cả các chế độ luồng gió.

Sử dụng một hoặc kết hợp bất kỳ phương pháp tiếp cận nào sau đây để đánh giá các đặc tính khí động học của cánh (khi thích hợp, các mô hình và công cụ được sử dụng phải được xác nhận giá trị sử dụng):

• Mô phỏng 3D (tính toán động lực học chất lỏng, phương pháp phần tử biên, phương pháp lưới xoáy, v.v.);

• mô phỏng 2D các đặc tính khí động học của các biên dạng;

• các giả định hợp lý liên quan đến các đặc điểm biên dạng khí động học đối với phạm vi góc tấn với sự phân tách luồng gió;

• thử nghiệm trong hầm gió ít nhất là phạm vi góc tấn để đạt được các đặc tính khí động học trong khu vực có hệ số lực nâng dương và âm tối đa.

Việc đánh giá phải tính đến các số Reynolds và Mach thực tế.

Để đảm bảo phân tích hiệu suất và tải trọng thực tế, cần xem xét ảnh hưởng của độ nhám của cánh trong quá trình vận hành. Việc đánh giá được xác định ở trên phải được thực hiện với số lượng đủ các biên dạng khí động học để mô tả đặc tính khí động học của toàn bộ cánh.

Phải đánh giá tối thiểu một biên dạng khí động học có độ dày tương đối từ 75 % đến 50 %, một biên dạng có độ dày tương đối từ 50 % đến 30 % và hai biên dạng có độ dày tương đối dưới 30 %.

Hiệu ứng 3D phải được tính đến.

Bất kỳ thiết bị khí động học bổ sung nào (cánh tà, máy tạo xoáy, răng cưa, v.v.) dự định sử dụng trên cánh đều phải được đánh giá.

6.3.3  Đặc trưng của đặc tính công suất (tham khảo)

Đặc tính công suất của cánh cần được xem xét để đánh giá hiệu quả của nó. Để có được đặc tính đáng tin cậy của đặc tính công suất rôto, cần tính đến các điểm sau:

• mô hình cánh khí động học đáng tin cậy, được đánh giá theo 6.3.2;

• sự nhiễu động thích hợp của trường gió;

• độ dốc thẳng đứng thích hợp của trường gió;

• khối lượng riêng của không khí và nhiệt độ thích hợp của trường gió;

• mô hình mô phỏng phù hợp của bộ điều khiển tuabin (tốc độ và điều khiển góc nghiêng [đơn và/hoặc tập hợp]);

• ảnh hưởng của độ nhám bề mặt cánh khí động, đại diện cho điều kiện bề mặt dự kiến.

Sự biến dạng của cánh (ví dụ, biến dạng xoắn và biên dạng) trong quá trình vận hành cần được tính đến để mô tả đặc tính công suất đáng tin cậy.

6.3.4  Độ ồn của cánh khí động (tham khảo)

Việc phát sinh tiếng ồn từ cánh rôto cần được xem xét. Nên áp dụng phương pháp phân tích hoặc tính toán phù hợp, và cần tính đến các thiết bị khí động học đặc biệt được lắp trên cánh.

6.4 Yêu cầu về vật liệu

6.4.1  Quy định chung

Đối với vật liệu composite gia cường sợi, giá trị cường độ và độ cứng phụ thuộc vào đặc tính của nguyên liệu thô và quá trình sản xuất.

Các bước sau đây rất cần thiết để đảm bảo rằng vật liệu đáp ứng các yêu cầu thiết kế:

• Phải quy định các giá trị thiết kế về độ bền và độ cứng của vật liệu dùng làm phần tử kết cấu composite.

• Vật liệu cần được xác nhận là đáp ứng các giá trị yêu cầu. Việc xác nhận phải được lập thành tài liệu, và quá trình cần mô tả rõ các thử nghiệm cần thực hiện.

• Vật liệu yêu cầu phải có định tính chứng minh rằng chúng đáp ứng các giá trị quy định. Định tính phải được lập thành văn bản và quá trình phải mô tả các thử nghiệm cần thiết được thực hiện.

• Đối với nguyên liệu thô để sản xuất vật liệu composite, nhà thiết kế phải xác định các thông số hoặc giá trị quan trọng cần được kiểm tra xác nhận và/hoặc thử nghiệm trong quá trình kiểm tra hàng hóa nhập vào.

6.4.2  Đặc tính vật liệu dùng cho thiết kế cánh

6.4.2.1  Đặc trưng

Các đặc tính vật liệu được sử dụng cho thiết kế cánh bao gồm các giá trị thiết kế cho vật liệu kết hợp (ví dụ: hợp chất sợi), đường kết dính (ví dụ: bao gồm độ bền của chất kết dính và lắp ráp đường kết dính hoàn chỉnh), thiết kế sandwich (ví dụ: bao gồm vật liệu lớp lõi sandwich và sự tương tác của chúng với các tấm mặt).

Các đặc tính vật liệu và giá trị thiết kế là những yếu tố quyết định sự tuân thủ của vật liệu đối với các yêu cầu chức năng cụ thể của cánh và do đó tạo thành cơ sở cho việc lựa chọn vật liệu. Yêu cầu vật liệu cho thiết kế cánh là các đặc tính của vật liệu, sản phẩm hoặc hệ thống con thu được.

Nhà thiết kế phải chọn các mẫu thử thích hợp bằng cách sử dụng các quá trình sản xuất đại diện cho các mẫu được sử dụng trong sản xuất hàng loạt cánh. Nên tuân theo cách tiếp cận theo cấp bậc được mô tả trong 6.1.2. Với mục đích chứng nhận, các thử nghiệm để thiết lập giá trị thiết kế để kiểm tra xác nhận kết cấu phải được thực hiện theo các yêu cầu được quy định trong chương trình chứng nhận liên quan, ví dụ:

• tổ chức thử nghiệm được công nhận;

• công ty được cơ quan chứng nhận phù hợp phê duyệt;

• công ty chưa có chứng nhận được chứng kiến bởi cơ quan chứng nhận

Do tính chất của vật liệu composite, một số đặc tính vật liệu được xác định tốt nhất bằng cấu hình mẫu ở cấp độ phần tử và/hoặc thành phần.

Đặc trưng của đặc tính cơ học của vật liệu phải được thiết lập dựa trên đánh giá thống kê, ví dụ như giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, v.v. Trong trường hợp không có quy định khác, phải sử dụng xác suất tồn tại là 95 % với độ tin cậy 95 %. Kết quả của các thử nghiệm ở quy mô nhỏ hơn có thể được sử dụng để ước tính mức độ phân tán của các thử nghiệm ở quy mô lớn hơn.

Trong trường hợp không có phương pháp thử nghiệm, các đặc tính cơ học của vật liệu có thể được ghi lại bằng các phương pháp tính toán đã được xác nhận, ví dụ: lý thuyết lớp cổ điển tổng hợp (CLT) hoặc các mô hình lỗi với điều kiện là độ chính xác của mô hình có thể được chứng minh thông qua việc xác nhận bằng thử nghiệm. Bất kỳ độ không đảm bảo nào phát sinh từ điều này phải được thể hiện trong PSF tương ứng.

Việc sử dụng các giá trị thiết kế từ các hướng dẫn đã được công nhận là có thể chấp nhận được. Nguồn tham chiếu phải được nêu rõ, tuy nhiên cần lưu ý rằng các giá trị được sử dụng thường bảo toàn.

Ổn định mẫu/lão hóa mẫu:

Đối với các đặc tính thiết kế danh nghĩa, mẫu thử được thử nghiệm mà không cần ổn định và lão hóa. Nếu được yêu cầu liên quan đến hệ số an toàn từng phần của vật liệu cụ thể γ_m1 như trong 6.6.5.2, các thử nghiệm bổ sung phải được thực hiện trên mẫu đã được ổn định/lão hóa phù hợp với sự lựa chọn cụ thể của hệ số an toàn từng phần.

Nhiệt độ thử nghiệm:

Đối với các đặc tính thiết kế danh nghĩa, mẫu thử được thử nghiệm ở nhiệt độ phòng. Nếu được yêu cầu liên quan đến hệ số an toàn từng phần của vật liệu cụ thể γ_m1 như trong 6.6.5.2, các thử nghiệm bổ sung phải được thực hiện tại nhiệt độ phù hợp với sự lựa chọn cụ thể của hệ số an toàn từng phần.

Quá trình sản xuất:

Đối với các đặc tính thiết kế danh nghĩa, mẫu thử được thử nghiệm mà không xem xét ảnh hưởng của dung sai chế tạo cánh.

Đặc tính đàn hồi:

Đối với các ứng dụng nằm ngoài dải nhiệt độ cực trị đối với các cấp tuabin gió tiêu chuẩn theo TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), phải tính đến những thay đổi về đặc tính đàn hồi của vật liệu cánh.

6.4.2.2  Tấm nhiều lớp được gia cường sợi

Vật liệu FRP (nhựa gia cường sợi) bao gồm vật liệu thành phần gia cường sợi, cung cấp các đặc tính độ bền và độ cứng chính, kết hợp với thành phần nền polyme (nhựa) cung cấp khả năng hỗ trợ, truyền ứng suất và bảo vệ các sợi.

Mỗi loại tấm nhiều lớp riêng lẻ (một chiều, hai chiều và đa chiều) phải được thử nghiệm riêng biệt. Phạm vi thử nghiệm được yêu cầu có thể giảm bớt (sử dụng γ_m3 và/hoặc γ_m4 cao hơn, xem 6.6.4) khi sử dụng cùng các thành phần trong các tấm nhiều lớp khác nhau (ví dụ: UD, BX và các tấm nhiều chiều được làm từ cùng một sợi, với các độ dày lớp tương tự và với cùng một nền nhựa), hoặc khi mẫu thử được chế tạo bằng sự kết hợp vật liệu và kết cấu lớp đại diện cho thiết kế cánh.

Các đặc tính vật liệu sau đây phải được thử nghiệm và phải thu được các giá trị đặc trưng được suy ra theo thống kê về các đặc tính độ bền.

Tính chất vật lý cho mỗi bảng thử nghiệm:

• tỷ lệ thể tích sợi và hàm lượng rỗng;

• trạng thái đóng cứng (ví dụ T_g cho epoxy);

• độ dày lớp đã được đóng cứng.

Thử nghiệm tĩnh:

• kéo dọc [0°]: độ bền, môđun, độ giãn dài, tỷ số Poisson;

• kéo ngang [90°]: độ bền, môđun, độ giãn dài;

• nén dọc [0°]: độ bền, môđun, độ giãn dài;

• nén ngang [90°]: độ bền, môđun, độ giãn dài;

• lực cắt trong mặt phẳng: độ bền, môđun;

• lực cắt giữa các lớp: độ bền (ví dụ: chùm tia ngắn).

Thử nghiệm mỏi:

• dọc [0°]: độ bền

Sự phân bố số chu kỳ hợp lý phải được chứng minh, ví dụ: 4 thập kỷ liên tiếp, với 3 mẫu trong mỗi thập kỷ. Một thập kỷ sẽ vượt quá 106 chu kỳ. Nếu các thử nghiệm chỉ được thực hiện ở một tỷ lệ R thì tỷ lệ này phải là R = -1. Để phù hợp với định nghĩa về “đặc tính mỏi toàn phần” trong việc lựa chọn hệ số an toàn từng phần, phải thực hiện thử nghiệm sau: thử mỏi theo chu kỳ với nhiều hơn một đại diện R tỷ lệ (thường ở R = -1, R= 10 và R = 0,1).

Ngoài ra, các độ dốc nghịch đảo sau của đường cong S-N có thể được sử dụng kết hợp với các hệ số an toàn từng phần thích hợp (γ_m4) để kiểm tra xác nhận độ bền mỏi mà không cần xác nhận thêm (cường độ tĩnh và độ dốc Wohler giả định theo hướng sợi), với điều kiện là hàm lượng thể tích sợi không vượt quá 55 % (sợi thủy tinh) hoặc 60 % (sợi cacbon; chỉ kéo ≤ 50 K):

• Tấm kính/epoxy = 10

• Tấm kính/polyester = 9

• Tấm carbon/epoxy = 14

6.4.2.3  Chất dính kết cấu và các mối nối liên kết

Độ bền mối nối liên kết (tới hạn và mỏi) phải được đánh giá bằng các thử nghiệm đại diện phù hợp với hệ số an toàn từng phần theo 6.6.5.8 và 6.6.5.9. Độ mỏi phải được đánh giá bằng cách sử dụng số chu kỳ trải đều hợp lý (ví dụ: 4 thập kỷ liên tiếp, với 3 mẫu trong mỗi thập kỷ). Một thập kỷ sẽ vượt quá 106 chu kỳ. Độ bền liên kết của mối nối có thể được đánh giá bằng cách sử dụng các chi tiết phức tạp và thực tế hơn với hệ số an toàn thấp hơn tương ứng.

Có thể sử dụng phương pháp tiếp cận dựa trên hiện tượng đứt gãy. Trong trường hợp này, độ bền khi gãy phải được kiểm tra và xác định các giá trị đặc trưng có nguồn gốc thống kê.

Các đặc tính sau đây phải được thiết lập cho vật liệu kết dính:

• môđun kéo và cắt tĩnh;

• trạng thái đóng cứng (ví dụ, nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh tối thiểu, T_g, đối với epoxy).

Các đặc tính sau đây của vật liệu kết dính phải được kiểm tra và phải thiết lập tiêu chí tối thiểu làm yêu cầu cho việc thiết kế cánh và lựa chọn vật liệu:

• độ rão;

• độ co ngót.

Chất dính không được có bất kỳ tác động bất lợi nào lên vật liệu cần đấu nối.

6.4.2.4  Kết cấu sandwich

Để tuân thủ γ_m3 và γ_m4 thấp hơn, các đặc tính vật liệu lõi sau đây phải được thử nghiệm và phải đạt được các giá trị đặc tính được suy ra theo thống kê của chúng đối với các đặc tính độ bền:

• nén ngoài mặt phẳng (cường độ, môđun);

• nhiệt độ xử lý tối đa.

Để có được γ_m3 và γ_m4 thấp hơn, các đặc tính xen kẽ sau đây phải được thử nghiệm và phải đạt được các giá trị đặc trưng được suy ra theo thống kê của chúng đối với các đặc tính độ bền:

• lực cắt ngoài mặt phẳng (cường độ, môđun, biến dạng);

• độ bám dính của tấm bóc hoặc tấm bề mặt;

• tấm bề mặt nếp gấp.

Các vật liệu tấm sandwich phải đại diện cho các đặc tính của vật liệu lõi, lớp mặt và giao diện được sử dụng trong thiết kế cánh. Nếu sử dụng vật liệu lõi có khe, lỗ hoặc rãnh thì chúng cũng phải được đưa vào.

6.4.2  Vật liệu kim loại kết cấu

Các đặc tính vật liệu sau đây phải được thử nghiệm cho từng vật liệu (hoặc được đảm bảo thông qua các tiêu chuẩn được thừa nhận):

• độ bền kéo;

• giới hạn chảy;

• độ giãn dài đến khi hỏng;

• năng lượng hấp thụ khi bị va chạm.

6.4.2.6  Hoàn thiện bề mặt

Các đặc tính vật liệu sau đây phải được thử nghiệm và tiêu chí tối thiểu được thiết lập làm yêu cầu cho việc lựa chọn vật liệu.

• độ bám dính vào chất nền (ví dụ, thử nghiệm kéo đứt);

• độ mềm dẻo hoặc độ giãn dài khi đứt;

• khả năng chống xói mòn do mưa và va chạm của các hạt, đối với vật liệu được sử dụng ở các khu vực cạnh và đầu.

Phải đảm bảo rằng vật liệu có đủ khả năng chống lại các ảnh hưởng của môi trường, ví dụ như độ ẩm và bức xạ tia cực tím.

Khả năng chống va đập (mưa đá) phải được thử nghiệm và thiết lập tiêu chí tối thiểu làm yêu cầu cho việc thiết kế cánh và lựa chọn vật liệu.

6.4.2.7  Vật liệu phi kết cấu

Tất cả các vật liệu phi kết cấu ví dụ như chất bịt kín, chất độn, trọng lượng cân bằng, các bộ phận của hệ thống chống sét hoặc thiết bị khác) phải được ghi lại. Phải đảm bảo rằng các đặc tính của chúng phù hợp với mục đích đã định, chúng có thể chịu được biến dạng do biến dạng tổng thể cánh trong toàn bộ thời gian hoạt động dự kiến và chúng không có tác động bất lợi lên kết cấu cánh.

6.4.3  Chất lượng vật liệu chế tạo

Phải đảm bảo rằng các loại vật liệu được sử dụng đáp ứng các giả định thiết kế liên quan đến các đặc tính vật liệu được quy định (và bất kỳ thử nghiệm bổ sung nào được sử dụng làm cơ sở cho thiết kế).

Nhà sản xuất phải xác định kế hoạch đánh giá chất lượng đối với những thay đổi nhỏ và vật liệu do nhà cung cấp mới cung cấp. Chương trình phải xác định các yêu cầu và phương pháp thử nghiệm được sử dụng để chứng minh rằng vật liệu đáp ứng các đặc tính thiết kế và xử lý trong phạm vi các giá trị và dung sai được xác định trong thiết kế.

Các đặc tính bao gồm độ bền và độ cứng cũng như các đặc tính hoặc đặc tính xử lý sản xuất chi phối hành vi của vật liệu trong quá trình sản xuất. Cần thiết lập mối quan hệ giữa các đặc tính vật liệu này và các thông số quá trình (thời gian, nhiệt độ, áp suất, v.v.).

Trong trường hợp có những thay đổi nhỏ, chẳng hạn như những thay đổi được nêu dưới đây, cho phép sử dụng bộ thử nghiệm rút gọn:

• những điều chỉnh nhỏ về nguyên liệu thô như một phần của quá trình phát triển liên tục của nhà cung cấp nguyên liệu hoặc chuyển sang nhà cung cấp mới nguyên liệu giống hệt;

• những thay đổi nhỏ trong quá trình sản xuất (ví dụ, điều chỉnh chu trình đóng cứng).

Nhà sản xuất cánh phải có các thông số kỹ thuật áp dụng cho các tấm mỏng hoặc nguyên liệu thô (ví dụ: nhựa, chất kết dính, sợi) để xác định các thông số quan trọng cần kiểm tra trong quá trình đánh giá chất lượng.

Thông số kỹ thuật sẽ bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• truy xuất nguồn gốc của vật liệu;

• tính lặp lại của quy trình sản xuất vật liệu;

• hệ thống kiểm tra xác nhận (ví dụ: phương pháp thử nghiệm) các đặc tính của vật liệu đầu vào;

• điều kiện bảo quản nguyên liệu phù hợp.

6.5 Thiết kế sản xuất

6.5.1  Quy định chung

Thiết kế phải nêu rõ trong tài liệu thiết kế tất cả các yêu cầu đối với việc chế tạo, cần thiết để đáp ứng các đặc tính kỹ thuật và chức năng cũng như đạt được tính toàn vẹn về kết cấu giả định của cánh, bao gồm độ bền, độ cứng, khối lượng, mô men khối lượng, tần số riêng và độ ổn định.

Những yêu cầu này bao gồm các quá trình sản xuất, vật liệu, kích thước, dung sai và tiêu chí chấp nhận cụ thể đối với vật liệu, hình học và cụm lắp ráp.

Các mẫu thử nhỏ vật liệu, các bộ phận và chi tiết, các bộ phận phụ hoặc cụm lắp ráp được thử nghiệm để xác định các giá trị thiết kế (độ bền, độ cứng và độ ổn định) phải đại diện cho cánh được sản xuất.

Trách nhiệm của nhà sản xuất cánh là xác nhận mọi sai lệch so với quá trình cơ bản. Quá trình sản xuất của nhà sản xuất phải tránh những thay đổi có ý nghĩa thống kê đối với các giá trị thiết kế được thiết lập bằng quá trình cơ sở.

Các dung sai, quá trình hoặc đặc tính sản phẩm và yêu cầu chấp nhận chính phải được nhà thiết kế hoặc nhà sản xuất xác định là tiêu chí quyết định chất lượng (CTQ); xem thêm 6.5.2. Các CTQ này phải được đo lường và ghi lại cho từng công trình sản xuất để đảm bảo tài liệu về việc tuân thủ thiết kế hoặc quá trình.

Các dung sai, quá trình hoặc đặc tính sản phẩm và yêu cầu chấp nhận khác phải được xem xét và sự phù hợp với thiết kế hoặc quá trình được thể hiện bằng khả năng ghi chép, giám sát liên tục hoặc chứng minh khả năng của quá trình.

Hiệu lực của phân tích an toàn phải mở rộng đến toàn bộ sản phẩm có thể được sản xuất và duy trì mức độ an toàn đã tính toán trong phạm vi độ tin cậy thống kê hợp lý. Điều này có thể bao gồm định nghĩa về dung sai sản xuất mà không ảnh hưởng trực tiếp đến tính toán kết cấu. Để giải thích cho ảnh hưởng đó, danh sách dung sai yêu cầu tối thiểu được xác định dưới đây.

6.5.2  Yêu cầu về dung sai chế tạo

Nếu có thể, danh sách các hạng mục mà dung sai và/hoặc tiêu chí chấp nhận trong sản xuất phải được xác định trong thiết kế bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• định vị lớp sợi vải/lớp đắp theo hướng dọc và hướng cạnh cánh bao gồm chiều dài, chiều rộng, chiều dài chồng lên nhau và các dịch chuyển chồng lên nhau (xếp lệch);

• định hướng của lớp sợi vải /lớp sợi (cục bộ và toàn bộ);

• lệch hướng sợi (bao gồm cả nếp nhăn) - trong mặt phẳng và ngoài mặt phẳng;

• trọng lượng diện tích thảm sợi;

• phần khối lượng sợi;

• khoảng cách giữa các lớp thả - bao gồm cả các mối nối kiểu khăn quàng;

• xử lý nhựa bao gồm tỷ lệ pha trộn và độ rỗng;

• mức độ và quá trình đóng cứng nhựa bao gồm nhiệt độ, thời gian và mức độ chân không (nếu có);

• định vị vật liệu lõi sandwich (khoảng trống, độ lệch);

• kích thước vật liệu lõi sandwich (độ dày, rãnh/rãnh, góc vát);

• định vị và định hướng các bộ phận đúc sẵn;

• dán keo (hình học và khoảng trống);

• tỷ lệ pha keo;

• hình dạng cạnh không cần keo;

• mức độ và quá trình xử lý keo bao gồm nhiệt độ, thời gian và mức độ chân không (nếu có);

• kích thước đường liên kết: độ dày và chiều rộng cũng như kích thước và phạm vi tối đa của sai lệch cho phép (kích thước, khoảng trống, vết nứt, tỷ lệ lấp đầy/che phủ);

• chuẩn bị và bảo vệ bề mặt liên kết;

• chất lượng lớp phủ - độ bám dính và độ dày;

• lưu trữ tạm thời sau khi chuẩn bị bề mặt, trước khi dán;

• vị trí lỗ bu lông (độ lệch so với vị trí danh nghĩa);

• định vị hình học của các bộ phận lắp ráp ngoài việc liên kết các bộ phận kết cấu chính (bao gồm khối lượng cân bằng). Các kết nối bắt vít phải có độ căng quy định;

• vị trí hình học và đường kính lỗ thoát nước;

• điện trở của hệ thống chống sét.

6.6 Thiết kế kết cấu

6.6.1 Phương pháp thiết kế chung

Điều 6.6 đưa ra các yêu cầu đối với thiết kế số và phân tích của kết cấu cánh tuabin gió. Tính toàn vẹn của kết cấu cánh phải được kiểm tra xác nhận và mức độ an toàn chấp nhận được phải được chứng minh. Độ bền giới hạn và độ bền mỏi của cánh phải được kiểm tra bằng tính toán và/hoặc thử nghiệm. Tiêu chuẩn này mô tả các yêu cầu theo cách tiếp cận xác định, sử dụng phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn theo ISO 2394.

Ngoài ra, việc sử dụng thiết kế dựa trên độ tin cậy với cách tiếp cận xác suất có thể được chấp nhận và có thể dẫn đến các hệ số an toàn khác ngoài các hệ số được quy định trong tiêu chuẩn này. Nếu áp dụng phương pháp tiếp cận dựa trên độ tin cậy thì rủi ro sai lỗi phải được xác định và lập thành văn bản khi có thể sử dụng ISO 2394 làm hướng dẫn. Nếu ước tính độ tin cậy được sử dụng thay cho thiết kế hệ số trong tiêu chuẩn này thì mô hình độ tin cậy phải tính đến mức độ tối thiểu cho sự thay đổi và độ không đảm bảo được mô tả trong tiêu chuẩn này bởi các hệ số an toàn từng phần.

Điều 6.6 đề cập đến việc kiểm tra xác nhận theo phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn.

Đối với tất cả các phân tích trạng thái giới hạn được xác định trong TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), tải được xác định như sau:

F_d = γ_fF_k

trong đó

F_d là giá trị thiết kế của tải trọng;

γ_f là hệ số an toàn từng phần đối với tải trọng;

F_k là giá trị đặc trưng của tải trọng.

Theo TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), bốn loại phân tích sau đây phải được thực hiện khi có liên quan đến phân tích trạng thái giới hạn:

• phân tích độ bền cực hạn;

• phân tích độ bền mỏi;

• phân tích độ ổn định;

• phân tích độ võng cực hạn (bao gồm ảnh hưởng cơ học giữa cánh và tháp, v.v.).

Ngoài ra, lỗi liên sợi (IFF) sẽ được đánh giá để kiểm tra xác nhận lớp. Để đánh giá này, có thể sử dụng tải đặc tính F_k (tức là γ_f = 1,0).

Mỗi loại phân tích yêu cầu một công thức khác nhau của hàm trạng thái giới hạn và xử lý các nguồn độ không đảm bảo khác nhau thông qua việc sử dụng các hệ số an toàn. Trong các điều sau đây, bốn loại phân tích được mô tả liên quan đến các cánh tuabin gió.

Mức độ mô hình hóa và kiểm tra xác nhận phải phù hợp với các chế độ lỗi, vật liệu và chi tiết kết cấu được xem xét.

Trong tất cả các phân tích kiểm tra xác nhận, các mô hình kết cấu phải sử dụng giá trị trung bình cho độ cứng vật liệu (môđun). Độ không đảm bảo về môđun sẽ được tính bằng hệ số an toàn từng phần vật liệu phù hợp với loại phân tích.

6.6.2 Phân tích kết cấu

6.6.2.1  Phân tích độ bền cực hạn

Để phân tích độ bền cực hạn, kết cấu cánh phải được kiểm tra đối với tất cả các chế độ lỗi có liên quan bằng cách sử dụng tải trọng thiết kế. Điều này bao gồm nhưng không giới hạn ở các chế độ lỗi sợi và liên sợi.

Lỗi giữa các lớp, sự tách lớp hoặc sự mất liên kết có thể xảy ra giữa các lớp, lõi hoặc chất kết dính liền kề do ứng suất cắt ngoài mặt phẳng và ứng suất pháp ngoài mặt phẳng. Các chế độ lỗi này thường xuất hiện ở các chi tiết thiết kế như chuyển tiếp độ dày, kết nối bu lông, mối nối liên kết dính, v.v., cần được tính đến.

Lỗi vật liệu lõi sandwich có thể xảy ra do tải trọng kéo, nén và cắt. Những chế độ lỗi này cần được tính đến.

6.6.2.2  Phân tích độ bền mỏi

Tất cả các phân tích độ bền mỏi phải được thực hiện bằng cách sử dụng các giá trị thiết kế cho tải trọng.

Dạng phá hủy do mỏi là sự tích lũy lỗi cục bộ (theo mô hình tích lũy lỗi do mỏi hiện hành) vượt quá mức cho phép bởi độ bền mỏi của vật liệu cục bộ trong khoảng thời gian nhỏ hơn tuổi thọ thiết kế của kết cấu.

Sự tích lũy thiệt hại tuyến tính theo hướng sợi theo Palmgren Miner có thể được sử dụng để tính tổng thiệt hại. Trong trường hợp đó, biểu đồ tuổi thọ không đổi dựa trên ứng suất hoặc biến dạng phải được xây dựng từ các đường cong SN đặc tính sẵn có. Số chu kỳ đặc trưng dẫn đến lỗi phải được trích ra đối với từng điều kiện biến dạng được áp dụng (biên độ và mức trung bình) từ biểu đồ tuổi thọ không đổi. Phải tìm ra số chu kỳ dự kiến dẫn đến lỗi đối với biến dạng/ứng suất được áp dụng.

Việc kiểm tra xác nhận dựa trên ứng suất hoặc biến dạng có thể được thay thế bằng các phương pháp cơ học đứt gãy.

Tính toán độ mỏi có thể dựa trên tải trọng tương đương lỗi, ma trận Markov hoặc chuỗi thời gian tải trọng.

Phân tích độ bền mỏi có thể dựa trên phương pháp tiếp cận chịu lỗi:

• Phải chứng minh rằng hỏng do một chế độ lỗi không làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn về kết cấu của cánh (ví dụ, lỗi tĩnh điện, độ lệch quá mức, v.v.) trong suốt thời gian sử dụng thiết kế của nó.

• Khi một chế độ lỗi được đánh giá là có thể chấp nhận được thì các chế độ lỗi tiếp theo sẽ được đánh giá. Sự phát triển dần dần và sự tương tác của các chế độ lỗi phải được xem xét.

• Nếu một chế độ lỗi cụ thể trong chuỗi lỗi sẽ ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kết cấu thì kết cấu đó phải được thiết kế sao cho chế độ lỗi trước đó không dẫn đến sự tiến triển.

• Khả năng chịu hỏng của một chuỗi các chế độ lỗi phải được kiểm tra trong cả điều kiện tải tĩnh và tải mỏi.

• Khả năng chịu hỏng hóc của một chuỗi các chế độ lỗi phải được kiểm tra xác nhận bằng:

- phân tích hỏng hóc lũy tiến được xác nhận bằng thử nghiệm ở cấp độ trung gian hoặc thử nghiệm toàn bộ cánh, hoặc

- phương pháp hợp lý khác cung cấp cùng mức độ tin cậy, bao gồm thử nghiệm chứng minh đường dẫn tải thay thế, dựa trên về đánh giá các chế độ lỗi.

6.6.2.3  Phân tích độ ổn định

Các phân tích độ ổn định phải bao gồm các ảnh hưởng của cả độ ổn định toàn cầu và cục bộ.

Mất ổn định toàn bộ đề cập đến sự mất ổn định của một bộ phận hoặc bộ phận kết cấu hoàn chỉnh (ví dụ: mất ổn định của tấm) và phải được đánh giá. Nó xảy ra khi một sự gia tăng tải trọng nhỏ dẫn đến sự gia tăng biến dạng lớn và không ổn định, do đó hạn chế khả năng chịu thêm bất kỳ tải trọng nào.

Việc kiểm tra xác nhận phải dựa trên các phương pháp phân tích hoặc phương pháp số, thử nghiệm toàn diện hoặc kết hợp các phương pháp này.

Tiêu chí thiết kế chung về mất ổn định phải dựa trên TCVN 10687-1 (IEC 61400-1). Các kết cấu chịu tải chính (ví dụ, cánh xả dọc, bụng xà dọc, xà đuôi cánh) phải được chứng minh là không bị mất ổn định khi kết cấu chịu tải trọng thiết kế.

Tính không ổn định cục bộ đề cập đến một phần của bộ phận kết cấu (ví dụ, tấm mặt có nhiều nếp nhăn hoặc bị uốn cong) và phải được đánh giá.

6.6.2.4  Phân tích độ võng cực hạn

Việc phân tích độ võng phải được tiến hành theo TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), trong đó các trường hợp tải thiết kế liên quan và hệ số an toàn từng phần cũng được xác định.

Giá trị γ_m để phân tích độ võng cực hạn như được xác định trong TCVN 10687-1 (IEC 61400-1) phải là 1,1 để tính đến độ không đảm bảo về độ cứng tổng thể được dự đoán và sự thay đổi từ cánh này sang cánh khác, nếu không có biện minh nào khác được thực hiện.

Giá trị γ_m có thể giảm xuống 1,05 nếu các đặc tính đàn hồi được xác nhận bằng thử nghiệm cánh trên quy mô đầy đủ trên cánh thực tế, đáp ứng tiêu chí của 6.6.3.2 mà không cần giải thích thêm và việc giám sát được thực hiện.

Giá trị γ_m có thể giảm xuống các giá trị thấp hơn 1,05 nhưng không thấp hơn 1,00 nếu tính nhất quán về đặc tính đàn hồi của cánh được thể hiện bằng số liệu thống kê bằng thử nghiệm độ lệch của cánh trên nhiều loại cánh giống nhau hoặc tương tự nhau cho thấy tính năng tốt hơn và việc giám sát là được thực hiện.

Việc giám sát các đặc tính đàn hồi, phù hợp với TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), có thể được thực hiện bằng nhưng không giới hạn ở các phương pháp sau:

- phép đo mẫu trên các bộ phận sản xuất;

- thử nghiệm trên nhiều loại cánh tuabin gió giống nhau hoặc tương tự nhau.

Trong mọi trường hợp giá trị của γ_n phải là 1,0.

6.6.3 Yêu cầu kiểm tra xác nhận

6.6.3.1  Độ phân giải mô hình

Mô hình được sử dụng để phân tích kết cấu cánh tuabin gió phải sử dụng tối thiểu độ phân giải theo chiều dọc cánh và chiều dây cung như ghi chú dưới đây:

• Độ phân giải theo theo chiều dọc cánh:

Phải xem xét đủ số lượng mặt cắt theo chiều dọc cánh.

Việc kiểm tra xác nhận phải bao gồm ít nhất 12 mặt cắt ngang dọc theo chiều dài cánh (theo chiều dọc cánh).

Khoảng cách theo chiều dọc cánh giữa các phần được kiểm tra xác nhận không được lớn hơn 1 x độ dài dây cung nhỏ nhất đối với đoạn đã cho từ gốc đến dây cung lớn nhất.

Đối với các đoạn từ dây cung lớn nhất đến 85 % chiều dài cánh, khoảng cách theo chiều dọc cánh giữa các phần được kiểm tra xác nhận không được lớn hơn 2,0 x chiều dài dây cung nhỏ nhất của phần đó.

• Độ phân giải hướng dây cung cánh:

Phải sử dụng độ phân giải hướng dây cung cánh đủ chi tiết để mô hình hóa từng phần. Độ phân giải có thể được điều chỉnh cho phù hợp với việc kiểm tra xác nhận được thực hiện.

6.6.3.2  Xác nhận mô hình tổng thể bằng thử nghiệm

Để được chứng nhận, áp dụng xác nhận chung về thiết kế thông qua so sánh với kết quả thu được từ thử nghiệm cánh trên quy mô đầy đủ. Điều này bao gồm tối thiểu

• so sánh các giá trị tính toán và đo;

• đánh giá kết quả đo.

Cho phép có các sai lệch tối đa ± 7 % đối với độ lệch uốn tổng thể tại trạm mang tải ngoài cùng, ± 5 % đối với tần số riêng thứ nhất theo hai hướng chính và ± 10 % đối với biến dạng dọc trục mà không cần chứng minh thêm ở các mức tải của thử nghiệm được thực hiện theo TCVN 10687-23 (IEC 61400-23).

6.6.3.3  Xác nhận các mô hình và phương pháp phân tích

Các mô hình được sử dụng và các giả định được đưa ra trong quá trình thiết kế phân tích sẽ ảnh hưởng đến độ không đảm bảo của kết quả tính toán.

Đối với các phân tích riêng lẻ, việc sử dụng hệ số an toàn từng phần (PSF) sẽ giải quyết những độ không đảm bảo đó. Việc xác nhận các mô hình số/phân tích cho một thiết kế cụ thể có thể dựa trên sự so sánh hiện có giữa mô hình số/phân tích và kết quả thử nghiệm được áp dụng cho các khái niệm thiết kế có thể so sánh được. Việc lựa chọn hệ số an toàn từng phần phụ thuộc vào mức độ xác nhận của mô hình. Mối tương quan với thử nghiệm sử dụng thước đo dọc chỉ cho phép giảm PSF đối với lớp gỗ bị chi phối bởi tải trọng dọc phù hợp với vị trí của thước đo. PSF cho các kết cấu chịu tải trọng ngang hoặc đa trục vẫn ở mức cao hơn. Để phân tích và lựa chọn cụ thể PSF, việc xác nhận các mô hình tương ứng sẽ được áp dụng. Đối với các mô hình số FE hoặc tương tự, các giới hạn trong 6.6.3.2 có thể được coi là tiêu chí cho sự tuân thủ.

Để xác nhận giá trị sử dụng của các mô hình sử dụng mối tương quan hiện có, cánh được thử nghiệm và sử dụng để so sánh phải có thiết kế tương tự, với kết cấu và tải trọng đại diện đầy đủ lên cánh được thiết kế và/hoặc được chứng nhận.

6.6.3.4  Thử nghiệm cấp trung gian

Cấp trung gian (ví dụ: các phần tử và chi tiết hoặc cấp độ thành phần phụ trong Hình 3) hoặc thử nghiệm toàn bộ cánh có thể được sử dụng để biện minh cho các giá trị PSF bị giảm. Những đặc điểm như vậy bao gồm nhưng không giới hạn ở: nếp nhăn, đường liên kết, đinh tán nhúng, bu-lông chữ T và vùng cắt lớp.

Ngoài việc cung cấp mô tả chi tiết về cánh chính xác hơn so với các thử nghiệm mẫu nhỏ, các thử nghiệm ở cấp trung gian còn cho phép thực hiện số lượng thử nghiệm lớn hơn so với các thử nghiệm toàn bộ cánh, do đó có các lợi ích sau:

• các bộ dữ liệu có ý nghĩa thống kê, cung cấp thông tin chi tiết hơn về mức độ phân tán của kết quả;

• thử nghiệm trong các điều kiện môi trường khác nhau;

• thử nghiệm so sánh các giải pháp kết cấu khác nhau.

Để đạt được PSF thấp nhất, việc thử nghiệm lý tưởng nhất phải được thực hiện dựa trên các điều kiện biên thực tế. Tuy nhiên, các điều kiện biên đơn giản hơn có thể được sử dụng để kiểm tra xác nhận kết quả mô hình hóa và đạt được độ tin cậy cần thiết trong mô hình hóa.

6.6.4 Hệ số an toàn từng phần của vật liệu

6.6.4.1  Cách xác định

Giá trị của hệ số an toàn từng phần đối với vật liệu tính đến sự biến thiên và độ không đảm bảo cố hữu trong vật liệu FRP, kết cấu nhiều lớp, mối nối liên kết, phương pháp và độ phân giải tải trọng. Để giải quyết vấn đề này, các hệ số vật liệu phải được xây dựng riêng cho từng loại vật liệu và tổ hợp vật liệu. Điều này có thể được thực hiện thông qua chương trình thử nghiệm chuyên dụng dựa trên độ tin cậy hoặc thông qua phương pháp thực nghiệm. Khi sử dụng phương pháp thực nghiệm, hệ số an toàn từng phần thích hợp được áp dụng như sau:

γ_m = γ_m0 γ_m1 γ_m2 γ_m3 γ_m4 γ_m5

Trong đó:

γ_m0 là hệ số vật liệu “cơ bản” (được đưa vào tất cả các phân tích);

γ_m1 là hệ số gây suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch);

γ_m2 là hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch);

γ_m3 là hệ số ảnh hưởng đến sản xuất;

γ_m4 là hệ số đảm bảo độ chính xác của phép tính và sự xác nhận của phương pháp;

γ_m5 là hệ số đặc trưng cho tải trọng.

Nhà thiết kế có thể xác định một phương pháp thực nghiệm thay thế (bao gồm các hệ số an toàn từng phần liên quan), với điều kiện là phương pháp này được chứng minh thông qua việc kiểm tra xác nhận phù hợp đáp ứng mức độ an toàn và độ tin cậy tương đương với mức độ đạt được thông qua phương pháp được nêu trong tiêu chuẩn này.

Chương trình thử nghiệm dựa trên độ tin cậy phải bao gồm tối thiểu các biến được liệt kê theo phương pháp thực nghiệm được áp dụng trong tiêu chuẩn này và có thể dựa trên TCVN 10687-1 (IEC 61400-1).

Giá trị của từng hệ số an toàn từng phần đối với vật liệu được nêu trong các điều từ 6.6.4.2 đến 6.6.4.7 dưới đây. Nguyên tắc chung là tất cả các chế độ lỗi và độ không đảm bảo liên quan trong việc chuyển các đặc tính vật liệu sang cánh hoàn thiện phải được xem xét khi lựa chọn. Bất kỳ sự điều chỉnh nào của hệ số an toàn từng phần γ_m0 đến γ_m5 phải được nhà thiết kế ghi lại và đảm bảo độ an toàn và độ tin cậy tổng thể của thiết kế có thể so sánh được với việc sử dụng các giá trị được đưa ra dưới đây.

6.6.4.2  Hệ số vật liệu nền γ_m0

Đối với tất cả các phân tích độ bền và độ ổn định, hệ số an toàn vật liệu nền γ_m0 là:

γ_m0 = 1,20

Hệ số này bao gồm độ không đảm bảo không được bao gồm bởi các hệ số an toàn khác.

γ_m0 có thể giảm xuống tối thiểu là 1,0 để bù cho γ_n > 1,0 sao cho tích của γ_m0 và γ_n là 1,20.

6.6.4.3  Hệ số γ_m1 đối với sự suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch)

Hệ số an toàn từng phần đối với các tác động của môi trường gây ra sự suy giảm lâu dài và không thể đảo ngược của các đặc tính vật liệu so với các đặc tính ban đầu. Các hiệu ứng có thể bao gồm, nhưng không giới hạn ở:

• suy giảm lâu dài do thay đổi nhiệt độ;

• lão hóa và suy giảm hóa học;

• bức xạ tia cực tím (nếu có);

• độ ẩm và độ mặn;

• ảnh hưởng hóa học bên ngoài;

• độ cứng phụ thuộc vào tuổi thọ mỏi;

• độ cứng phụ thuộc vào độ rão hoặc độ giãn dài.

Thiết kế phải quy định các hệ số môi trường liên quan cho cánh. Nếu thử nghiệm được thực hiện thì việc thử nghiệm vật liệu phải được thiết kế để bao quát tác động của các hệ số này. Thử nghiệm điển hình bao gồm các tác động suy giảm kết hợp của nhiệt độ và độ ẩm quá cao hoặc các tác động lâu dài của sự thay đổi nhiệt độ.

6.6.4.4  Hệ số γ_m2 đối với các hiệu ứng nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch)

Hệ số an toàn từng phần đối với nhiệt độ giải thích những thay đổi có thể đảo ngược và ngắn hạn về đặc tính độ bền và độ cứng của vật liệu với nhiệt độ vận hành khác nhau cũng như sự biến đổi và độ không đảm bảo của chúng đối với các đặc tính của tấm nền.

6.6.4.5  Hệ số γ_m3 đối với các ảnh hưởng đến sản xuất

Đối với tất cả các kiểm tra xác nhận, hệ số an toàn từng phần đối với các hiệu ứng chế tạo có ảnh hưởng đến độ bền từ dung sai chế tạo và độ không đảm bảo của cánh hoàn công so với kết cấu lý tưởng hóa hoặc các giá trị thiết kế dựa trên thử nghiệm mẫu vật liệu hoặc thành phần phụ.

Có ba yếu tố để thể hiện sự kiểm soát sản xuất:

• Xác định dung sai chế tạo. Những điều này có thể được rút ra từ thực tiễn tốt nhất trong ngành hoặc được xác định cụ thể cho kết cấu được đề cập dựa trên việc xác nhận và đo quá trình. Độ không đảm bảo giảm đi do các thử nghiệm đại diện được phản ánh trong PSF thu được.

• Kiểm soát CTQ sản xuất. Quy định kỹ thuật trong quá trình thiết kế CTQ sản xuất được đo và ghi lại cho mỗi công trình sản xuất sẽ giúp giảm độ không đảm bảo. Điều này bao gồm việc đánh giá chất lượng vật liệu và kiểm tra khi nhận hàng.

• Tính năng vật liệu ở giới hạn dung sai. Đặc trưng của vật liệu và tính năng đại diện của kết cấu phần dưới ở các giới hạn dung sai quy định dẫn đến độ không đảm bảo đo được giảm đi đáng kể. Điều này được phản ánh trong PSF.

Sự xếp chồng dung sai sẽ được hiểu là các đặc tính của vật liệu ở các giới hạn của tất cả các dung sai, không phải là tích của các yếu tố giảm sút riêng lẻ.

Việc phân tích tác động của quá trình sản xuất phải tính đến mức độ tin cậy của các yếu tố liên quan:

• phương pháp kiểm tra;

• kiểm soát sản xuất;

• kinh nghiệm sản xuất khi được ghi lại bằn khả năng quá trình có thể đo được (thời hạn, điều kiện, bảo vệ).

HƯỚNG DẪN - Phân tích tác động của biến đổi

Phần hướng dẫn này đưa ra quy định cho việc đánh giá độ ổn định và khả năng lặp lại của quá trình sản xuất quan trọng đã được xác định trong đánh giá thiết kế cánh.

Để xác định mức γ_m3, nhà thiết kế nên quy định dung sai cho phép trong các quá trình sản xuất quan trọng đối với một bộ phận hoặc cụm lắp ráp cụ thể và định lượng tác động của chúng lên các đặc tính thiết kế.

Điều này có thể yêu cầu một hoặc sự kết hợp của nhiều dung sai chính để được xem xét.

Để xác định dung sai vượt trội cho một quá trình sản xuất cụ thể, nhà thiết kế nên đánh giá:

• các biến thể có thể xảy ra (và mức độ của chúng) đối với quá trình sản xuất;

• khả năng phát hiện các biến thể;

• giảm tính năng kết cấu do sự thay đổi.

Nếu nhà thiết kế muốn áp dụng mức γ_m3 thấp nhất thì việc kiểm tra xác nhận tính năng kết cấu phải được thực hiện bằng chương trình thử nghiệm để xác định các đặc tính của vật liệu.

Chương trình thử nghiệm phải sử dụng các mẫu thể hiện những thay đổi tối đa được xác định trong quá trình đánh giá quá trình và chế độ tải đại diện cho các điều kiện thiết kế tới hạn. Không bắt buộc phải kiểm tra xác nhận bằng thử nghiệm tác động của từng dung sai nếu có đủ bằng chứng cho thấy một số dung sai là không đáng kể hoặc có thể đánh giá được bằng phân tích.

Cách tiếp cận dựa trên phương pháp phân tích phải tính đến những thay đổi tối đa được xác định trong quá trình đánh giá quá trình và chế độ tải đại diện cho các điều kiện thiết kế tới hạn. Không bắt buộc phải định lượng tác động của mọi dung sai nếu có đủ bằng chứng cho thấy một số dung sai là không đáng kể.

Bảng 1 dưới đây có thể được sử dụng làm mẫu để xác định các tác động sản xuất điển hình (γ_m3) liên quan đến việc kiểm tra xác nhận thiết kế kết cấu cụ thể.

Bảng 1 - Các tác động sản xuất điển hình

Loại dung sai sản xuất cần đánh giá
	Độ lệch các sợi/ hướng/ nếp nhăn	Tỷ lệ thể tích sợi	Hàm lượng lỗ rỗng	Độ hóa cứng/ Tỷ lệ trộn nhựa Tg	Định vị (khoảng trống, xếp chồng)	Chuẩn bị và bảo vệ bề mặt liên kết	Độ dày đường liên kết	Hình dạng cạnh không có chất dính	Thời gian hiệu lực của chất dính
để kiểm tra xác nhận
Độ bền cực hạn của tấm nhiều lớp
Độ bền mỏi của tấm nhiều lớp
Lỗi liên sợi
Độ bền cực hạn lõi sandwich
Độ oằn cục bộ
Độ bền cực hạn liên kết
Độ bền mỏi liên kết
Bắt chặt cơ khí (độ bền cực hạn và mỏi)
Các tính chất phi kết cấu

KẾT THÚC HƯỚNG DẪN

6.6.4.6  Hệ số γ_m4 để tính độ chính xác và xác nhận phương pháp

Hệ số an toàn từng phần đối với phương pháp tính toán phải tính đến độ không đảm bảo liên quan đến phương pháp phân tích được sử dụng. Hệ số an toàn phải xem xét tính chính xác của phân tích và tính kỹ lưỡng của việc kiểm tra xác nhận.

Trong trường hợp đánh giá độ mỏi của tấm nhiều lớp, hai thành phần được xem xét trong hệ số để tính toán và xác nhận:

γ_m4 là tích của γ_m4a và γ_m4b.

• hệ số γ_m4a để xác thực mô hình: Sự tương quan của các mô hình dự đoán được sử dụng làm giảm độ không đảm bảo trong thiết kế.

• hệ số γ_m4b cho mô hình mỏi: Việc sử dụng các đặc tính mỏi của vật liệu được hỗ trợ bởi thử nghiệm mỏi và các mô hình tích lũy hỏng hóc phức tạp hơn giúp giảm độ không đảm bảo.

6.6.4.7  Hệ số γ_m5 để đặc trưng hóa tải trọng

Hệ số an toàn từng phần này tính đến độ không đảm bảo liên quan đến độ phân giải và sự kết hợp của các thành phần tải trọng tác dụng có liên quan.

Trong trường hợp đơn giản nhất, các tải trọng được phân thành các cực dương và cực âm của hai hướng vuông góc (ví dụ: tối thiểu và tối đa theo chiều phẳng và tối thiểu và tối đa theo hướng cạnh cánh) cho tổng cộng bốn bộ tải có thể được áp dụng riêng lẻ.

Phân tích cánh kết hợp các hướng tải trung gian và các sự kiện tải kết hợp mang lại sự thể hiện tốt hơn và do đó biện minh cho các hệ số an toàn từng phần thấp hơn.

Trong trường hợp đánh giá độ mỏi của tấm, hai thành phần được xem xét trong hệ số phân giải các thành phần tải:

γ_m4 là tích của γ_m5a và γ_m5b:

• γ_m5a là hệ số phân giải hướng tải trọng;

• γ_m5b là hệ số để tính tải trọng mỏi.

6.6.5 Kiểm tra xác nhận thiết kế kết cấu

6.6.5.1  Yêu cầu kiểm tra xác nhận

Việc kiểm tra xác nhận kết cấu sau đây phải được thực hiện:

Kiểm tra xác nhận tấm nhiều lớp:

• độ bền cực hạn của tấm nhiều lớp;

• độ bền mỏi của lớp mỏng;

• lỗi liên sợi;

• độ bền cực hạn của lõi sandwich.

Kiểm tra xác nhận độ ổn định:

• oằn tổng thể;

• oằn cục bộ.

Kiểm tra xác nhận mối nối liên kết:

• độ bền cực hạn tính toán của liên kết;

• độ bền mỏi tính toán của liên kết.

Các thành phần:

• độ bền cực hạn và mỏi do bắt chặt cơ học;

• các tính chất phi kết cấu.

Mô tả chi tiết về những kiểm tra xác nhận này có trong các điều từ 6.6.5.2 đến 6.6.5.11.

6.6.5.2  Kiểm tra xác nhận độ bền cực hạn của tấm nhiều lớp

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,20 - Tính chất vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng, tính chất cơ học khô 1,00 - Tính chất vật liệu có tính đến các tác động liên quan của suy giảm môi trường
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,10 - Đặc tính vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng 1,00 - Đặc tính vật liệu được thử nghiệm để bao trùm các giới hạn của phạm vi nhiệt độ vận hành
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,30 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế danh nghĩa. Ảnh hưởng của dung sai chế tạo chủ yếu lên các đặc tính thiết kế đã được xem xét và chứng minh là phù hợp trong phạm vi hệ số an toàn được sử dụng. 1,10 - Việc phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động định lượng của dung sai chế tạo chính. Ảnh hưởng của các dung sai này đến các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng phương pháp phân tích và/hoặc tham khảo tài liệu nếu có. 1,00 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động đã được kiểm tra xác nhận của dung sai chủ yếu của nhà sản xuất dựa trên việc xác nhận và đo lường quá trình. Ảnh hưởng của các dung sai này, bao gồm cả việc xếp chồng dung sai, lên các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng thử nghiệm. Trong trường hợp có nếp nhăn và vết lõm, phải sử dụng thử nghiệm ở mức độ trung bình hoặc toàn bộ cánh.
	Hệ số để tính độ chính xác và xác nhận phương pháp 1,20 - Tính toán biến dạng không được xác nhận 1,00 - Tính toán biến dạng được xác nhận bằng thử nghiệm toàn bộ cánh
	Hệ số để đặc trưng hóa tải trọng 1,20 - Tải theo 4 hướng chính 1,00 - Tối thiểu 12 hướng tải phân bố đều

6.6.5.3  Kiểm tra xác độ bền mỏi của tấm nhiều lớp

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,10 - Tính chất vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng, tính chất cơ học khô 1,00 - Tính chất vật liệu có tính đến các tác động liên quan của suy giảm môi trường
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,00 - Không có hiệu lực
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,30 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế danh nghĩa. Ảnh hưởng của dung sai chế tạo chủ yếu lên các đặc tính thiết kế đã được xem xét và chứng minh là phù hợp trong phạm vi hệ số an toàn được sử dụng. 1,10 - Việc phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động định lượng của dung sai chế tạo chính. Ảnh hưởng của các dung sai này đến các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng phương pháp phân tích và/hoặc tham khảo tài liệu nếu có. 1,00 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động đã được kiểm tra xác nhận của dung sai chủ yếu của nhà sản xuất dựa trên việc xác nhận và đo lường quá trình. Ảnh hưởng của các dung sai này, bao gồm cả việc xếp chồng dung sai, lên các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng thử nghiệm. Trong trường hợp có nếp nhăn và vết lõm, phải sử dụng thử nghiệm ở mức độ trung bình hoặc toàn bộ cánh.
γm4	Hệ số đảm bảo độ chính xác tính toán và xác nhận phương pháp γm4a: Xác nhận mô hình (phản ứng biến dạng với tải) 1,20 - Tính toán biến dạng không được xác thực 1,00 - Tính toán biến dạng được xác nhận bằng thử nghiệm toàn bộ cánh γm4b: Mô hình mỏi (Goodman hoặc tương đương), dựa trên 1,20 - cường độ tĩnh và độ dốc Wöhler giả định 1,10 - cường độ tĩnh và độ dốc Wöhler tối thiểu được đo 1,00 - đặc tính mỏi hoàn toàn (xem 6.4.2.2) γm4 là tích của γm4a và γm4b.
γm5	Hệ số đặc tính tải trọng γm5a: Hệ số phân giải hướng tải 1,20 - Phổ mô men uốn được đánh giá theo hai hướng chính 1,00 - Phổ mômen uốn được đánh giá theo tối thiểu sáu hướng hoặc phổ biến dạng được đánh giá từ lịch sử biến dạng chính xác (từ chuỗi thời gian) γm5b: Hệ số tính tải trọng mỏi 1,20 - Sử dụng tải trọng phá hủy tương đương 1,00 - Sử dụng mô tả tải trọng mỏi đầy đủ, ví dụ như Ma trận Markov, chuỗi thời gian γm5 là tích của γm5a và γm5b

6.6.5.4  Lỗi liên sợi

Các chế độ lỗi liên sợi (IFF) phải được xem xét đối với kết cấu nhiều lớp và kết cấu sandwich, dựa trên tải trọng đặc trưng F_k.

IFF có thể dẫn đến lỗi sợi sớm sau đó (tĩnh và mỏi), cũng như lỗi oằn sớm.

Các chế độ lỗi được xem xét bao gồm IFF gây ra bởi ứng suất kéo hoặc nén ngang trong mặt phẳng (σ₂), do ứng suất cắt trong mặt phẳng (), hoặc sự kết hợp của chúng, và cũng bị ảnh hưởng bởi ứng suất kéo hoặc nén dọc trong mặt phẳng (σ₁).

Phải chứng minh bằng các biện pháp kiểm tra xác nhận phù hợp rằng có đủ sự an toàn chống lại các tác động của IFF.

Việc kiểm tra xác nhận phù hợp có thể bao gồm một hoặc kết hợp cả ba điều sau:

1) Chứng minh bằng phân tích rằng vết nứt ma trận không xảy ra đối với từng lớp tấm riêng lẻ

Sự an toàn thực tế phải được ghi lại trong phân tích độ bền cực hạn bằng giả thuyết lỗi đối với vật liệu dị hướng đã được thừa nhận trong tài liệu, ví dụ như theo VDI 2014, Puck hoặc Larc03. Nếu sử dụng giả thuyết lỗi như đã đề cập ở trên, trừ khi có tài liệu khác, các hệ số phải được đưa vào như sau:

trong đó  và  là các thông số độ nghiêng theo Puck.

Để kiểm tra bằng phương pháp phân tích, các giới hạn thiết kế về độ bền và biến dạng phải dựa trên các giá trị trung bình từ thử nghiệm vật liệu.

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,00 - Không có hiệu lực
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,10 - Đối với tính toán được thực hiện bằng mô hình sử dụng các giá trị môđun vật liệu trung bình phù hợp với nhiệt độ phòng 1,00 - Đối với các tính toán được thực hiện bằng cách sử dụng các giá trị môđun vật liệu trung bình hợp lệ ở nhiệt độ vận hành thấp nhất
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,10 - Được sử dụng cho tất cả các phân tích
γm4	Hệ số để tính độ chính xác và xác nhận phương pháp 1,10 - Để phân tích phần tử hữu hạn (FE) 1,20 - Đối với các mô hình phân tích khác
γm1	Hệ số để đặc trưng hóa tải trọng 1,10 - Tải theo 4 hướng chính 1,00 - Tối thiểu 12 hướng tải phân bố đều

2) Chứng minh bằng phân tích rằng vết nứt nền không quan trọng đối với tính toàn vẹn của kết cấu

Thực hiện kiểm tra xác nhận độ bền cực hạn của tấm (xem 6.6.5), độ bền mỏi của tấm (xem 6.6.5.3) và độ ổn định tổng thể (xem 6.6.5.6) bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế có tính đến hỏng hóc trước do nứt nền. Điều này yêu cầu tất cả các giới hạn thiết kế vật liệu liên quan phải được thiết lập thông qua các phiếu thử nghiệm đã chịu sự nứt nền do tải trọng gây ra trước khi thử nghiệm phá hủy giới hạn hoặc phá hủy do mỏi.

Chương trình thử nghiệm vật liệu ít nhất phải bao gồm nhưng không giới hạn những nội dung sau:

• Độ bền kéo và nén tới hạn của vật liệu sợi một chiều và đa chiều với hỏng sơ bộ được tạo ra bởi lực kéo ngang trong mặt phẳng và/hoặc ứng suất cắt trong mặt phẳng.

• Độ bền mỏi của vật liệu sợi một chiều và đa chiều với hỏng sơ bộ được tạo ra bởi lực kéo ngang trong mặt phẳng và/hoặc ứng suất cắt trong mặt phẳng.

Việc gia tải trước tối thiểu phải tương đương với biến dạng hoặc ứng suất cực hạn thiết kế đối với vật liệu và hướng liên quan.

3) Thử nghiệm toàn bộ cánh thành công

Thử nghiệm này tối thiểu phải bao gồm các thử nghiệm tĩnh trước mỏi, thử nghiệm mỏi và thử nghiệm tĩnh sau mỏi theo TCVN 10687-23 (IEC 61400-23).

Phải chứng minh bằng phân tích hoặc lập luận kỹ thuật khác rằng các khu vực có vết nứt ma trận là chế độ lỗi tiềm ẩn đã được chịu tải đủ.

Lỗi liên sợi có thể được chấp nhận nếu các dạng lỗi này được biết rõ và không gây ra sự vượt quá các trạng thái giới hạn khác.

6.6.5.5  Kiểm tra xác nhận độ bền cực hạn của lõi sandwich

Để kiểm tra xác nhận độ bền cực hạn của lõi sandwich, tích của γ_m0 và các hệ số γ_m1 đến γ_m5 được liệt kê dưới đây phải được áp dụng cho các giá trị độ bền trung bình của vật liệu lõi. Độ bền của vật liệu lõi phải được chứng minh liên quan đến nhưng không giới hạn ở khả năng chịu lực cắt và lực nén ngoài mặt phẳng tối thiểu (nghĩa là lực nén bình thường của các tấm mặt). Khi đánh giá độ bền, các biến dạng phi tuyến cục bộ do mất ổn định của tấm mặt phải được xem xét nếu thích hợp.

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,30 - Bọt xốp, gỗ và tổ ong (cho phép xâm nhập vào bề mặt lớp lõi do sự thay đổi nhiệt độ) mà đặc tính vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng 1,10 - Bọt xốp kín, bọt xốp gỗ và bọt xốp chứa nhựa có đặc tính vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng 1,00 - Tính chất vật liệu có tính đến các tác động liên quan của suy giảm môi trường
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,20 - Thuộc tính vật liệu chỉ dựa trên tài liệu hoặc bảng dữ liệu hiện có 1,10 - Thử nghiệm vật liệu được thực hiện ở nhiệt độ phòng 1,00 - Đặc tính vật liệu được thử nghiệm để đáp ứng các giới hạn của phạm vi nhiệt độ hoạt động.
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,30 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế danh nghĩa. Ảnh hưởng của dung sai chế tạo chủ yếu lên các đặc tính thiết kế đã được xem xét và chứng minh là phù hợp trong phạm vi hệ số an toàn được sử dụng. 1,10 - Việc phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động định lượng của dung sai chế tạo chính. Ảnh hưởng của các dung sai này đến các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng phương pháp phân tích và/hoặc tham khảo tài liệu nếu có. 1,00 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động đã được kiểm tra xác nhận của dung sai chủ yếu của nhà sản xuất dựa trên việc xác nhận và đo lường quá trình. Ảnh hưởng của các dung sai này, bao gồm cả việc xếp chồng dung sai, lên các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng thử nghiệm. Trong trường hợp có nếp nhăn và vết lõm, phải sử dụng thử nghiệm ở mức độ trung bình hoặc toàn bộ cánh.
γm4	Hệ số đảm bảo độ chính xác tính toán và xác nhận phương pháp 1,35 - Đối với các phương pháp phân tích dựa trên dữ liệu giả định hoặc dữ liệu không có căn cứ của nhà sản xuất và chưa được xác nhận bằng thử nghiệm mức độ trung bình hoặc toàn bộ cánh. 1,20 - Đối với các phương pháp tiếp cận dựa trên phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử vỏ cho các tấm kết hợp với biểu thức phân tích cho chế độ lỗi cường độ lõi và phương pháp này chưa được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh. 1,20 - Để tính toán sử dụng phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử 3D cho lõi và mô hình hóa các phi tuyến hình học nhưng chưa được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh. 1,00 - Đối với các phương pháp tiếp cận dựa trên phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử vỏ cho các tấm kết hợp với biểu thức phân tích cho chế độ lỗi cường độ lõi, phương pháp này đã được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung bình hoặc toàn bộ cánh. 1,00 - Để tính toán sử dụng phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử 3D cho lõi và mô hình hóa các phi tuyến hình học, phương pháp của nó đã được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh.
γm5	Hệ số đặc tính tải trọng 1,20 - Tải theo 4 hướng chính 1,00 - Tối thiểu 12 hướng tải phân bố đều

6.6.5.6  Độ ổn định tĩnh tổng thể (oằn tổng thể)

Việc phân tích phải được tiến hành bằng cách sử dụng các giá trị trung bình của độ cứng vật liệu.

Độ dày của lõi sandwich phải được ước tính một cách thận trọng, bao gồm cả khả năng nén tiềm ẩn liên quan đến phương pháp sản xuất đã chọn.

Sự phù hợp của mật độ lưới FE phải được chứng minh bằng nghiên cứu về độ hội tụ. Độ chính xác đủ của lưới có thể được giả định khi giá trị riêng oằn (tuyến tính) không thay đổi quá 5 % nếu mật độ lưới tăng gấp đôi trong vùng của mô hình phù hợp với chế độ oằn được đề cập.

Đối với các phân tích FE phi tuyến tính hình học, các hướng vectơ tải trọng phải được xem xét và liên quan đến biến dạng của cánh và nhất quán với tải trọng bên ngoài. Biến dạng trước không ứng suất tỷ lệ với các dạng uốn tuyến tính có liên quan phải được áp dụng cho kết cấu với tỷ lệ chiều cao thích hợp. Trong trường hợp không có lý do chính đáng hơn nữa (ví dụ, các khuyết tật hình học liên quan đến dung sai sản xuất), chiều cao của khuyết tật phải bằng 0,25 % bước sóng dạng riêng có liên quan.

Hành vi ổn định sau oằn được cho phép trong các điều kiện sau:

• Hiện tượng oằn không được gây lỗi bất kỳ bộ phận kết cấu nào dưới tải trọng thiết kế. Tất cả các chế độ lỗi liên quan phải được kiểm tra trong điều kiện oằn theo các yêu cầu còn lại của tiêu chuẩn này.

• Hiện tượng oằn không được xảy ra ở tải trọng đủ thấp để gây ra hỏng hóc mỏi cục bộ, theo các yêu cầu ở phần khác trong tiêu chuẩn này.

• Việc uốn cong không được làm cho cánh tuabin gió bị lệch quá mức như được định nghĩa ở phần khác trong tiêu chuẩn này.

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,00 - Không có hiệu lực
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,10 - Khi sử dụng giá trị môđun vật liệu lõi ở nhiệt độ phòng 1,00 - Khi sử dụng các giá trị môđun vật liệu lõi có tính đến nhiệt độ vận hành cao nhất
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,00 - Không có hiệu lực
γm4	Hệ số đảm bảo độ chính xác tính toán và xác nhận phương pháp γm4a: Hệ số cho phương pháp phân tích 1,40 - Đối với phương pháp phân tích hai chiều (không phải FEA) 1,20 - Đối với phương pháp phân tích phần tử hữu hạn tuyến tính 1,00 - Để tính toán sử dụng phân tích phần tử hữu hạn mô hình hình học sự phi tuyến γm4b: Hệ số xác thực 1,25 - Không có xác nhận 1,00 - Đối với các phương pháp đã được xác nhận bằng thử nghiệm ở cấp độ trung gian hoặc thử nghiệm toàn bộ cánh để phát hiện oằn phi tuyến tính hoặc lỗi γm4a là tích của γm4a và γm4b.
γm5	Hệ số đặc tính tải trọng 1,20 - Tải theo 4 hướng chính 1,00 - Tối thiểu 12 hướng tải phân bố đều

6.6.5.7  Kiểm tra xác nhận độ ổn định cục bộ (oằn tấm mặt)

Việc phân tích phải được tiến hành bằng cách sử dụng các giá trị trung bình của độ cứng vật liệu.

Để phân tích độ ổn định tĩnh, hệ số an toàn từng phần γ_m2 được liệt kê dưới đây có thể được áp dụng cho độ cứng của vật liệu hoặc cho tải trọng.

Cho phép sử dụng các biến dạng phi tuyến ổn định miễn là các biến dạng đó không gây ra:

• lỗi tĩnh cục bộ của tấm mặt hoặc lõi;

• sự tách lớp của tấm mặt khỏi lõi;

• hỏng hóc do mỏi.

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,00 - Không có hiệu lực
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,10 - Khi sử dụng giá trị môđun vật liệu lõi ở nhiệt độ phòng 1,00 - Khi sử dụng các giá trị môđun vật liệu lõi có tính đến nhiệt độ vận hành cao nhất
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,00 - Không có hiệu lực
γm4	Hệ số đảm bảo độ chính xác tính toán và xác nhận phương pháp 1,35 - Đối với các phương pháp phân tích dựa trên dữ liệu giả định hoặc dữ liệu không có căn cứ của nhà sản xuất và chưa được xác nhận bằng thử nghiệm thử nghiệm mức độ trung bình hoặc toàn bộ cánh. 1,20 - Đối với các phương pháp tiếp cận dựa trên phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử vỏ cho các tấm kết hợp với biểu thức phân tích về độ bền lõi và các chế độ lỗi nhăn của tấm mặt và không được hỗ trợ bởi thử nghiệm xác nhận. 1,20 - Để tính toán sử dụng phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử 3D cho lõi và mô hình hóa các phi tuyến hình học nhưng chưa được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh. 1,00 - Đối với các phương pháp tiếp cận dựa trên phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử vỏ cho tấm kết hợp với biểu thức phân tích về độ bền lõi và các chế độ lỗi nhăn của tấm mặt, phương pháp này đã được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung bình hoặc thử nghiệm toàn bộ cánh. 1,00 - Để tính toán sử dụng phân tích phần tử hữu hạn sử dụng các phần tử 3D cho lõi và mô hình hóa các phi tuyến hình học, phương pháp của nó đã được xác nhận bằng thử nghiệm cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh.
γm5	Hệ số đặc tính tải 1,20 - Tải theo 4 hướng chính 1,00 - Tối thiểu 12 hướng tải phân bố đều

6.6.5.8  Kiểm tra xác nhận độ bền cực hạn của mối nối liên kết

Điều 6.6.5.8 này bao gồm việc kiểm tra các mối nối liên kết ở trạng thái độ bền cực hạn.

Đánh giá thiết kế độ bền cực hạn của các mối nối được liên kết phải xem xét các đặc điểm chính của các mối nối như chất kết dính, bề mặt đường liên kết và tải trọng giữa các lớp của vật liệu nền liền kề và hình học. Các đặc điểm chịu tải trọng giữa các lớp không liên quan đến mối nối liên kết cũng phải được xử lý trong điều 6.6.5.8 này. Các mối nối dính bao gồm các chất nền khác nhau, chẳng hạn như bề mặt hỗn hợp với kim loại, cũng phải được xử lý theo điều 6.6.5.8 này.

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,20 - Tính chất vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng, tính chất cơ học khô 1,00 - Tính chất vật liệu có tính đến các tác động liên quan của suy giảm môi trường
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,10 - Đặc tính vật liệu được thử nghiệm ở nhiệt độ phòng 1,00 - Đặc tính vật liệu được thử nghiệm để bao trùm các giới hạn của phạm vi nhiệt độ vận hành
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,30 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế danh nghĩa. Ảnh hưởng của dung sai chế tạo chủ yếu lên các đặc tính thiết kế đã được xem xét và chứng minh là phù hợp trong phạm vi hệ số an toàn được sử dụng. 1,10 - Việc phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động định lượng của dung sai chế tạo chính. Ảnh hưởng của các dung sai này đến các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng phương pháp phân tích và/hoặc tham khảo tài liệu nếu có. 1,00 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động đã được kiểm tra xác nhận của dung sai chủ yếu của nhà sản xuất dựa trên việc xác nhận và đo lường quá trình. Ảnh hưởng của các dung sai này, bao gồm cả việc xếp chồng dung sai, lên các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng thử nghiệm.
γm4	Hệ số đảm bảo độ chính xác tính toán và xác nhận phương pháp 2,00 - Các phương pháp phân tích sử dụng tiêu chí lỗi dựa trên ứng suất trung bình được sử dụng để dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu. Tiêu chí lỗi được sử dụng phải dựa trên ứng suất liên kết trung bình của các thử nghiệm đại diện. Các thử nghiệm đại diện có nghĩa là các vật liệu, chất nền và tải tương tự nhau. 1,30 - Mô hình phần tử hữu hạn với tiêu chí lỗi dựa trên ứng suất được sử dụng để dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu. Mô hình và tiêu chí lỗi được sử dụng phải được xác nhận bằng các thử nghiệm đại diện. Các thử nghiệm đại diện có nghĩa là các vật liệu giao diện tương tự, hình học, sàng lọc lưới mô hình và tỷ lệ bong tróc và cắt. 1,10 - Mô hình phần tử hữu hạn với các tiêu chí lỗi dựa trên cơ học đứt gãy (chẳng hạn như các phần tử giao diện hoặc phương pháp phân tích khác) được sử dụng để dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu. Khả năng dự đoán phải được xác nhận bằng các thử nghiệm đại diện ở cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh. Các thử nghiệm đại diện có nghĩa là các vật liệu bề mặt tương tự và tỷ lệ bong tróc và cắt. Đặc tính vật liệu phải được xác định thông qua các thử nghiệm vật liệu phù hợp. 1,00 - Độ bền đặc trưng của liên kết hoặc chi tiết như được sản xuất đã được thiết lập thông qua thử nghiệm cánh ở mức độ trung bình hoặc toàn bộ được thực hiện sao cho kết cấu và tải trọng đại diện cho bộ phận được thiết kế. Phải thể hiện bằng phân tích phần tử hữu hạn hoặc phương pháp tương tự rằng tải trọng lên chi tiết cánh thấp hơn hoặc bằng cường độ đặc trưng của kết cấu được thử nghiệm khi áp dụng PSF.
γm5	Hệ số đặc tính tải trọng 1,00 - Không có hiệu lực

6.6.5.9  Kiểm tra xác nhận độ bền mỏi của mối nối liên kết

Điều 6.6.5.9 này bao gồm việc kiểm tra các mối nối liên kết về trạng thái lỗi do mỏi.

Đánh giá thiết kế độ bền mỏi của các mối nối được liên kết phải xem xét các đặc điểm chính của các mối nối như chất kết dính, bề mặt đường liên kết và tải trọng giữa các lớp của vật liệu nền liền kề và hình học. Các đặc điểm chịu tải trọng giữa các lớp không liên quan đến mối nối liên kết cũng phải được xử lý trong điều 6.6.5.9 này. Các mối nối dính bao gồm các chất nền khác nhau, chẳng hạn như bề mặt hỗn hợp với kim loại, cũng phải được xử lý theo điều 6.6.5.9 này.

Hệ số	Giá trị
γm1	Hệ số suy giảm môi trường (hiệu ứng không thuận nghịch) 1,10 - Tính chất vật liệu dựa trên nhiệt độ phòng, tính chất cơ học khô 1,00 - Tính chất vật liệu có tính đến các tác động liên quan của suy giảm môi trường
γm2	Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ (hiệu ứng thuận nghịch) 1,00 - Không có hiệu lực
γm3	Hệ số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất 1,30 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế danh nghĩa. Ảnh hưởng của dung sai chế tạo chủ yếu lên các đặc tính thiết kế đã được xem xét và chứng minh là phù hợp trong phạm vi hệ số an toàn được sử dụng. 1,10 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm ảnh hưởng thiết kế của dung sai chế tạo cơ bản. Ảnh hưởng của các dung sai này đến các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng phương pháp phân tích và/hoặc tham khảo tài liệu nếu có. 1,00 - Phân tích cánh được thực hiện bằng cách sử dụng các đặc tính thiết kế bao gồm tác động đã được kiểm tra xác nhận của dung sai chủ yếu của nhà sản xuất dựa trên việc xác nhận và đo lường quá trình. Ảnh hưởng của các dung sai này, bao gồm cả việc xếp chồng dung sai, lên các đặc tính thiết kế đã được kiểm tra xác nhận bằng thử nghiệm.
γm4	Hệ số đảm bảo độ chính xác tính toán và xác nhận phương pháp 2,00 - Các phương pháp phân tích sử dụng tiêu chí lỗi dựa trên ứng suất trung bình được sử dụng để dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu. Tiêu chí lỗi được sử dụng phải dựa trên ứng suất liên kết trung bình của các thử nghiệm đại diện. Các thử nghiệm đại diện cỏ nghĩa là các vật liệu, chất nền và tải tương tự nhau. 1,30 - Mô hình phần tử hữu hạn với tiêu chí lỗi dựa trên ứng suất được sử dụng để dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu. Mô hình và tiêu chí lỗi được sử dụng phải được xác nhận bằng các thử nghiệm đại diện. Các thử nghiệm đại diện có nghĩa là các vật liệu giao diện tương tự, hình học, sàng lọc lưới mô hình và tỷ lệ bóc và cắt. 1,10 - Mô hình phần tử hữu hạn với các tiêu chí lỗi dựa trên cơ học đứt gãy (chẳng hạn như các phần tử giao diện hoặc phương pháp phân tích khác) được sử dụng để dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu. Khả năng dự đoán phải được xác nhận bằng các thử nghiệm đại diện ở cấp độ trung cấp hoặc toàn bộ cánh. Các thử nghiệm đại diện có nghĩa là các vật liệu bề mặt tương tự và tỷ lệ bong tróc và cắt. Đặc tính vật liệu phải được xác định thông qua các thử nghiệm vật liệu phù hợp. 1,00 - Độ bền đặc trưng của liên kết hoặc chi tiết như được sản xuất đã được thiết lập thông qua thử nghiệm cánh ở mức độ trung bình hoặc toàn bộ được thực hiện sao cho kết cấu và tải trọng đại diện cho bộ phận được thiết kế. Phải thể hiện bằng phân tích phần tử hữu hạn hoặc phương pháp tương tự rằng tải trọng lên chi tiết cánh thấp hơn hoặc bằng cường độ đặc trưng của kết cấu được thử nghiệm khi áp dụng PSF.
γm5	Hệ số đặc tính tải trọng 1,05 - Sử dụng tải trọng phá hủy tương đương 1,00 - Sử dụng mô tả tải trọng mỏi đầy đủ, ví dụ như Ma trận Markov, chuỗi thời gian

6.6.5.10  Các bề mặt kết cấu được bắt chặt bằng cơ khí

6.6.5.10.1  Quy định chung

Các bề mặt kết cấu là các kết nối giữa cánh tuabin gió và các bộ phận kết cấu riêng biệt như kết cấu trục cánh, cơ cấu phanh đầu, bề mặt điều khiển hoặc các kết nối bên trong cánh để tạo điều kiện thuận lợi cho kết cấu cánh nhiều bộ phận. Các giao diện này thường bao gồm hai vật liệu riêng biệt (ví dụ: kết cấu cánh composite và hệ thống cơ khí kim loại) được nối với nhau bằng các ốc vít cơ học như bu lông hoặc đinh tán.

Đối với các mối nối phụ thuộc vào tác động kết hợp của việc liên kết cơ học và độ bám dính, mỗi phương pháp liên kết phải được kiểm tra riêng lẻ trừ khi khả năng chịu tải của hệ thống kết hợp được chứng minh. Các mô hình tính toán của các giao diện như vậy có thể được xác nhận thông qua thử nghiệm thử nghiệm mức độ trung bình hoặc toàn bộ cánh.

Việc kiểm tra xác nhận độ bền của bề mặt kết cấu có thể xem xét những điều sau đây ở mức tối thiểu:

• trạng thái giới hạn cuối cùng;

• trạng thái giới hạn mỏi.

Việc kiểm tra xác nhận các bề mặt tiếp xúc phải tính đến tính linh hoạt của toàn bộ mối nối, bao gồm cả các chốt và các bộ phận kết cấu liên quan kèm theo. Việc đánh giá các mối nối dự ứng lực phải xem xét đến khả năng mở ra các khe hở giữa các bộ phận được nối. Trong trường hợp độ dày của lớp mỏng mà các giả định về biến dạng/ứng suất phẳng không phù hợp thì phải xem xét trạng thái biến dạng/ứng suất 3D đầy đủ.

Việc kiểm tra xác nhận độ bền của bề mặt được gắn chặt về mặt cơ học phải tính đến sự tập trung ứng suất xung quanh các lỗ trên vật liệu xung quanh. Ngoài ra, việc kiểm tra xác nhận bề mặt được gắn chặt về mặt cơ học còn phải xem xét đến ảnh hưởng của dung sai quy định trong quá trình chế tạo và lắp ráp (ví dụ: đường kính lỗ, mối nối tiếp xúc, độ căng và mô men xoắn của các chi tiết lắp chặt, v.v.). Việc kiểm tra xác nhận các mối nối được gia tải trước phải xem xét đến ảnh hưởng lâu dài của hiện tượng giãn ứng suất và rão.

6.6.5.10.2  Kết cấu gốc cánh

Kết cấu gốc cánh nơi nó tiếp xúc với kết cấu trục rôto phải được phân tích bằng cách sử dụng các phương pháp tương tự được xác định cho độ bền tĩnh, IFF, độ mỏi và liên kết chất dính. Tuy nhiên, phải xem xét đặc biệt để tính đến ảnh hưởng của lớp dày và hiệu ứng ba chiều mà các phân tích lớp (mỏng) cổ điển không thể áp dụng được. Hơn nữa, phải xem xét đặc biệt chú ý đến lực cắt giữa các lớp do sự phân tách, nêm và các hiệu ứng ba chiều khác. Sự phức tạp của đầu gốc cánh đòi hỏi phải kiểm tra toàn bộ cánh và/hoặc thành phần phụ để xác định các chế độ lỗi tới hạn.

Các thử nghiệm phải được thiết kế để nắm bắt được các chế độ lỗi có liên quan đối với độ bền giới hạn và độ bền mỏi. Hình dạng của các tấm xung quanh phải đại diện cho mối nối gốc cánh. Các mức tải thử nghiệm phải mang tính đại diện cho thiết kế cánh.

Các thử nghiệm mỏi phải thể hiện tải trọng được đưa vào và các mức tải trọng liên quan đến (các) thiết kế cánh. Tỷ lệ hình học và chu kỳ tải phải được kiểm tra xác nhận và báo cáo trong tài liệu thiết kế. Việc nội suy các kết quả thử nghiệm với các dạng hình học khác nhau của chốt lắp (ví dụ: đường kính, chiều dài) phải được chứng minh.

6.6.5.11  Các tính chất phi kết cấu

Các tính chất phi kết cấu được định nghĩa là các hạng mục không trực tiếp đóng góp hoặc ảnh hưởng đến bộ phận chịu tải của cánh, ví dụ như các bộ phận của hệ thống chống sét, các điểm neo (đối với hệ thống chống rơi), thiết bị khí động học (máy tạo xoáy, v.v.), vách ngăn phi kết cấu và hệ thống đo lường.

Các đặc điểm phi kết cấu không bao gồm các giao diện gốc cánh, vỏ cánh, kết cấu lưới và cột, v.v.

Khi lỗi của một bộ phận phi kết cấu có thể gây ra rủi ro về an toàn cho người hoặc tài sản thì phải thực hiện phân tích độ bền.

Các phương pháp kiểm tra xác nhận và hệ số an toàn từng phần có thể được lựa chọn dựa trên các đánh giá riêng lẻ, bao gồm cả những cân nhắc về an toàn cho người và tài sản.

Đối với tất cả các phân tích độ bền, hệ số an toàn từng phần tối thiểu γ_m là:

γ_m = 1,20

6.6.6 Các chế độ lỗi bổ sung

6.6.6.1  Sét

Các cánh tuabin gió phải được thiết kế chống sét thông qua việc lắp đặt hệ thống chống sét. Hệ thống chống sét phải đáp ứng các yêu cầu của TCVN 10687-24 (IEC 61400-24).

6.6.6.2  Hao mòn

Các cánh tuabin gió dễ bị hao mòn, đặc biệt là ở mép đầu và đầu cánh. Sự hao mòn này có thể được gây ra bởi sự tiếp xúc với môi trường như mưa, bụi và cát.

Các bề mặt hoàn thiện có liên quan phải được đánh giá về khả năng hao mòn dự kiến và cơ sở để bảo vệ chống hao mòn phải được quy định cho cánh.

Nếu cánh sử dụng chức năng chống đóng băng, lớp bề mặt hoàn thiện phải được đánh giá chống hao mòn ở nhiệt độ bề mặt dự kiến tối đa.

6.6.6.3  Các tác động môi trường khác

Vật liệu FRP thường nhạy với sự tiếp xúc trực tiếp với các tác động môi trường bên ngoài như độ ẩm, hóa chất lạ và bức xạ UV. Thiết kế cánh phải đảm bảo rằng kết cấu được bảo vệ khỏi những tác động này bằng hệ thống bịt kín môi trường thích hợp.

Vật liệu phải được lựa chọn không bị phân hủy hóa học trong môi trường dự kiến trong suốt thời gian sử dụng thiết kế. Nếu không thể tránh được điều này thì những ảnh hưởng này cần được định lượng và xem xét khi xây dựng độ bền đặc trưng của vật liệu.

Việc vô tình để vật liệu tiếp xúc với hóa chất (chẳng hạn như chất lỏng thủy lực) trong quá trình bảo trì cũng cần được xem xét. Nếu mức độ phơi nhiễm được coi là đáng kể thì tác động của nó cần được xem xét trong việc xây dựng các điểm mạnh đặc trưng.

Một số vật liệu lõi có thể giải phóng khí theo thời gian, đặc biệt là ở nhiệt độ cao. Áp suất tích tụ từ các khí này có thể gây ra sự phân tách lõi/vỏ. Điều này nên được xem xét.

Sự ăn mòn của các vật liệu cấu thành cũng phải được xem xét. Vật liệu sợi carbon tiếp xúc với kim loại có thể dẫn đến ăn mòn điện và phải xem xét các ảnh hưởng này.

Phải có biện pháp ngăn ngừa sự tích tụ nước trong cánh.

7 Yêu cầu sản xuất

7.1 Quá trình sản xuất

Quá trình sản xuất phải phù hợp để đáp ứng các yêu cầu được xác định trong thiết kế kết cấu.

Cần chuẩn bị đánh giá rủi ro cho từng bước sản xuất (ví dụ PFMEA phân tích dạng lỗi qui trình và ảnh hưởng) bao gồm ảnh hưởng của dung sai và tiêu chí chấp nhận cũng như sự tuân thủ của chúng với các giả định thiết kế kết cấu.

Các tham số quá trình chính yếu và quan trọng cần được xác định. Những điều này phải được ghi lại trong kế hoạch kiểm soát hoặc tương đương.

Phải thiết lập quy định kỹ thuật quá trình, bao gồm ít nhất những nội dung sau:

• mô tả các bước sản xuất liên tiếp;

• mô tả các bước kiểm soát chất lượng liên tiếp.

Đối với mỗi bước sản xuất, phải thiết lập hướng dẫn công việc, bao gồm ít nhất những nội dung sau:

• mô tả chi tiết từng hành động sẽ được thực hiện, bao gồm cả bản phác thảo hoặc ảnh chụp nếu cần thiết;

• các bản vẽ chế tạo, chỉ rõ kích thước, vị trí và dung sai cho tất cả các phần tử riêng lẻ (như lớp vật liệu sợi hoặc đường liên kết);

• vật liệu được sử dụng (hóa đơn vật liệu);

• thiết bị và dụng cụ được sử dụng.

Hệ thống quản lý thay đổi phải được thiết lập để kiểm soát, lập thành văn bản và đảm bảo đánh giá kỹ thuật phù hợp đối với những thay đổi được thực hiện trong thông số kỹ thuật về thiết kế, quá trình và dụng cụ.

Trong các điều từ 7.2 đến 7.8, các CTQ bắt buộc cũng như các yêu cầu về phép đo và ghi lại quá trình được nêu rõ. Cách xác định nghĩa được cho trong 6.5.1.

7.2 Yêu cầu nhà xưởng

7.2.1  Quy định chung

Các nhà sản xuất phải đủ năng lực thực hiện công việc trên cơ sở nhà xưởng, quá trình sản xuất, công cụ và thiết bị cũng như trình độ đào tạo và năng lực của nhân viên.

Bằng chứng về điều này có thể được cung cấp bằng hệ thống quản lý chất lượng được ghi lại.

Nhà sản xuất có trách nhiệm tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu sản xuất được xác định trong tiêu chuẩn này, luật pháp và quy định quốc gia, bao gồm các quy định về sức khỏe và an toàn, các tiêu chuẩn kỹ thuật khác nếu có, các yêu cầu về bảo quản và xử lý đối với nguyên liệu và yêu cầu đối với đơn vị vận hành đối với các công cụ và thiết bị.

Trong trường hợp các yêu cầu trong tiêu chuẩn này không đảm bảo tính lặp lại và sự phù hợp của sản phẩm với thiết kế thì các yêu cầu cần thiết phải được quy định trong hệ thống quản lý chất lượng.

7.2.2  Cơ sở vật chất nhà xưởng

Cơ sở vật chất của nhà xưởng phải phù hợp với công việc được thực hiện.

Tất cả các nhà xưởng và thiết bị vận hành phải đáp ứng các yêu cầu của luật pháp, quy định và tiêu chuẩn quốc gia.

Các yêu cầu về môi trường phải được xác định cho tất cả các khu vực diễn ra quá trình xử lý hoặc lưu trữ vật liệu. Các yêu cầu này phải được theo dõi và ghi lại bằng các phép đo cục bộ.

Đối với xưởng cán màng, nếu không có giá trị nhiệt độ và độ ẩm nào khác được xác định và ghi lại là có thể chấp nhận được đối với quá trình sản xuất, thì nhiệt độ phòng trong xưởng nằm trong khoảng từ 16 °C đến 30 °C với độ ẩm tương đối tối đa (RH) trong khoảng từ 20 % đến 80 % RH phải được duy trì khi vật liệu tiếp xúc với không khí. Nếu các nhà sản xuất cán màng nhựa hoặc chất kết dính đã quy định nhiệt độ và độ ẩm xử lý khác thì nên áp dụng những điều này.

Việc cung cấp thiết bị cung cấp thông gió và thoát khí phải sao cho loại trừ được sự hỏng hóc của vật liệu, ví dụ, không có lượng dung môi không được chấp nhận được chiết ra từ tấm mỏng.

Nguy cơ ô nhiễm vật liệu dùng cho cán màng phải được hạn chế ở mức tối thiểu bằng cách tách biệt khu vực sản xuất với các xưởng khác cũng như phòng bảo quản.

Nơi làm việc phải được chiếu sáng một cách thích hợp. Phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa để ngăn chặn việc nhựa đóng cứng không kiểm soát được do chiếu sáng.

Đối với các quá trình công việc cụ thể, các yêu cầu bổ sung có thể được áp dụng và phải được nêu rõ.

Ở mức tối thiểu, các CTQ dưới đây phải được quy định và ghi lại:

• nhiệt độ và độ ẩm trong phòng của nhà xưởng phải được ghi lại liên tục theo thông số kỹ thuật của QM.

7.2.3  Phương tiện xử lý và bảo quản vật liệu

Các vật liệu phản ứng, chẳng hạn như hợp chất nhựa cán, ngâm tẩm trước, gelcoat, sơn và chất kết dính phải được vận chuyển và bảo quản theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Nhiệt độ và độ ẩm trong khu vực bảo quản và chế biến phải được ghi lại liên tục.

Vật liệu gia cố, vật liệu lõi, chất độn và chất phụ gia phải được bảo quản trong bao bì kín sao cho ngăn ngừa được sự nhiễm bẩn và lão hóa do môi trường (ví dụ do bụi, nhiệt độ, độ ẩm, v.v.). Các vật liệu nhạy với độ ẩm phải được bảo quản trong khu vực có ghi độ ẩm liên tục và độ ẩm không được vượt quá giới hạn quy định cho các vật liệu đó trừ khi ảnh hưởng của việc vượt giới hạn là không đáng kể.

Việc bảo quản phải được bố trí sao cho dễ dàng nhìn thấy được tên gọi của vật liệu, điều kiện bảo quản và thời gian bảo quản tối đa (ngày hết hạn) do nhà sản xuất quy định. Những vật liệu đã vượt quá thời hạn sử dụng sẽ được đánh dấu là không phù hợp và bị cấm sử dụng, trừ khi được chứng minh và ghi lại rằng vật liệu đó phù hợp với mục đích cụ thể.

Tất cả các vật liệu nhạy với độ ẩm cần xử lý phải được đóng gói trong bao bì kín khi mang đến phòng xử lý, cho đến khi nhiệt độ của chúng ngăn ngừa được sự ngưng tụ (đạt đến điểm sương).

Các vật liệu nhạy với độ ẩm và phản ứng được bảo quản trong các gói đã lấy ra khỏi kho và đã mở chỉ có thể được đưa trở lại kho trong các trường hợp xác định (ví dụ: vật liệu ngâm tẩm trước, đóng rắn ở nhiệt độ cao). Các gói phải được chỉ định rõ ràng trong trường hợp như vậy.

Cần xem xét việc lưu trữ và xử lý tất cả các vật liệu (bao gồm cả vật liệu phụ) có thể ảnh hưởng đến chất lượng của bất kỳ bộ phận nào.

7.2.4  Dụng cụ và thiết bị

7.2.4.1  Khuôn và dụng cụ

Khuôn mẫu và thiết bị dụng cụ phải phù hợp với quá trình sản xuất được sử dụng.

Khuôn và dụng cụ cung cấp hình dạng cuối cùng của cánh phải được xác nhận là phù hợp với các yêu cầu chức năng.

Điều này bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• phân bổ nhiệt độ trong quá trình xử lý (nếu có);

• độ nhám bề mặt;

• độ gợn sóng của bề mặt;

• hình học bao gồm cả dung sai.

7.2.4.2  Bảo trì

Phải xác định kế hoạch bảo trì cho tất cả các dụng cụ, khuôn mẫu và thiết bị (không bao gồm các dụng cụ cầm tay thông thường, v.v.).

Kế hoạch bảo trì phải quy định theo khoảng thời gian, chu trình xử lý hoặc các định nghĩa có giá trị tương đương đối với các tiêu chí kiểm tra và chấp nhận.

Để theo dõi việc kiểm tra/bảo trì, các dụng cụ và thiết bị phải được đánh dấu bằng mã nhận dạng duy nhất bao gồm nhưng không giới hạn ở (nếu có):

• tất cả các khuôn dùng cho công việc cán màng;

• thiết bị xử lý tự động để trộn nguyên liệu thô dạng lỏng;

• Máy khoan để nối cánh;

• đồ gá lắp ráp và đồ gá.

Quá trình bảo trì phải được mô tả trong hệ thống quản lý chất lượng.

7.2.4.3  Hiệu chỉnh

Thiết bị đo lường được sử dụng trong quá trình sản xuất, bao gồm cả thiết bị trộn (ví dụ: thiết bị đo luồng gió) cho nguyên liệu thô dạng lỏng, phải được hiệu chuẩn theo lịch trình.

Danh mục các thiết bị đo phải được hiệu chuẩn theo kế hoạch bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• cảm biến nhiệt độ và độ ẩm;

• thiết bị đo kích thước và góc (ví dụ: thước cặp, thước dây, thước laze);

• cảm biến áp suất (nếu quan trọng đối với quá trình);

• thiết bị đo khối lượng (ví dụ cân/cảm biến tải trọng);

• bộ phân phối/cảm biến lưu lượng.

Thiết bị phải được đánh dấu bằng nhãn có thể theo dõi bao gồm ngày hiệu chuẩn được yêu cầu tiếp theo.

Quá trình hiệu chuẩn phải được mô tả trong hệ thống QM.

7.2.5  Nhân sự

7.2.5.1  Đào tạo và trình độ chuyên môn

Nhân viên được phân công sản xuất cánh phải có đủ trình độ chuyên môn.

Nhân viên thực hiện hoặc kiểm soát các quá trình công việc quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến tính toàn vẹn của kết cấu, bao gồm cả tính chất vật liệu, phải có trình độ chuyên môn cho công việc đó.

Phải xác định các yêu cầu về đào tạo và năng lực đối với các quá trình quan trọng.

Các quá trình quan trọng được định nghĩa nhưng không giới hạn ở:

• bố trí vật liệu gia cường sợi, kể cả prereg;

• bố trí vật liệu lõi sandwich;

• Xếp các bộ phận bằng gỗ;

• lắp đặt các thành phần phụ;

• sử dụng nhựa và keo;

• trộn thủ công hai hoặc nhiều vật liệu thành phần;

• phủ gelcoat hoặc sơn;

• cắt, khoan hoặc mài vật liệu kết cấu;

• hàn;

• Quá trình NDT;

• QC bao gồm kiểm tra trực quan.

Trình độ và năng lực đào tạo phải được lập thành văn bản cho mỗi nhân viên thực hiện hoặc kiểm soát các quá trình công việc quan trọng và phải được xem xét thường xuyên theo hệ thống quản lý chất lượng của nhà sản xuất.

7.2.5.2  Môi trường, sức khỏe và an toàn

Tiêu chuẩn này không bao gồm các yêu cầu về môi trường, sức khỏe và an toàn. Phải tuân thủ luật pháp và yêu cầu của quốc gia và địa phương.

Việc chế tạo các tấm nhiều lớp có thể gây ra một số rủi ro nhất định về sức khỏe, nên cần có kế hoạch an toàn và sức khỏe để mô tả cách giải quyết:

• những vật liệu nguy hiểm;

• các quá trình nguy hiểm;

• đào tạo nhân sự;

• sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân.

Thiết bị bảo vệ cá nhân và bảng dữ liệu an toàn vật liệu phải có sẵn và được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về an toàn và sức khỏe của quốc gia và địa phương bất cứ lúc nào.

7.3 Yêu cầu của hệ thống quản lý chất lượng

Nhà sản xuất phải triển khai hệ thống quản lý chất lượng (QM) đáp ứng tối thiểu các yêu cầu trong bộ tiêu chuẩn TCVN ISO 9000 (ISO 9000).

Nghĩa vụ của nhà sản xuất là phải đáp ứng các yêu cầu sản xuất được nêu trong tiêu chuẩn này và đưa chúng vào hệ thống QM.

Ở mức tối thiểu, hệ thống QM phải đáp ứng các yêu cầu của mô hình QM theo TCVN ISO 9001 (ISO 9001). Hệ thống QM phải được xác định chi tiết bằng văn bản.

Các tiêu chuẩn khác có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho hệ thống quản lý chất lượng (QM). Yêu cầu về mức độ chi tiết và tài liệu phải tương đương với các yêu cầu quy định trong TCVN ISO 9001 (ISO 9001).

Khuyến nghị nên cấp chứng nhận riêng cho hệ thống QM bởi tổ chức chứng nhận được công nhận theo ISO/IEC 17021 hoặc tương đương nhưng không bắt buộc.

Nếu nhà sản xuất không có chứng nhận về hệ thống QM thì hệ thống QM phải được đưa vào đánh giá chế tạo có viện dẫn đến chương trình chứng nhận IEC.

7.4 Yêu cầu về quá trình sản xuất

7.4.1  Yêu cầu chung về sản xuất

Trong các điều từ 7.4.2 đến 7.4.12, các yêu cầu cơ bản đối với quá trình chế tạo thường được sử dụng trong chế tạo cánh đã được đưa ra.

Cần tránh bất kỳ quá trình sản xuất nào nằm ngoài các quá trình thông thường (chẳng hạn như bảo trì, sửa chữa) trong các quá trình thông thường. Nếu một quá trình cần phải bị gián đoạn (tức là vào cuối tuần), cần thực hiện các hành động sao cho không gây ảnh hưởng xấu đến sản phẩm cuối cùng do sự gián đoạn đó.

Cần phải tính đến sự nhiễm bẩn từ các hệ số bên ngoài có thể ảnh hưởng đến quá trình (ví dụ: bụi, sơn và phun trong khu vực cán/dán).

Việc vận hành máy móc tạo bụi, sơn hoặc phun chỉ được phép thực hiện trong xưởng cán nếu nhà sản xuất có thể đảm bảo rằng các hoạt động đó sẽ không ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng cán.

Đối với việc chuẩn bị và xử lý vật liệu, phải tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất vật liệu cùng với mọi quy định hiện hành khác, chẳng hạn như hướng dẫn của cơ quan an toàn có liên quan, cùng với tiêu chuẩn này.

7.4.2  Lớp phủ gelcoat lên khuôn

Nếu muốn đạt được độ hoàn thiện bề mặt bằng lớp phủ gelcoat thì lớp phủ gelcoat phải được trộn và phủ lên khuôn theo quy định kỹ thuật của quá trình, sử dụng một quá trình thích hợp.

Mức độ đóng cứng và/hoặc dải thời gian cho phép đặt lớp đầu tiên của tấm nhiều lớp lên lớp gelcoat phải được quy định.

Ở mức tối thiểu, thông số CTQ dưới đây phải được quy định và ghi lại:

• độ dày của lớp gelcoat (ướt hoặc khô).

7.4.3  Gia công ta cnhiinateặ

7.4.3.1  Quy định chung

Tấm nhiều lớp phải được gia công theo quy định kỹ thuật của quá trình.

Đối với vật liệu lõi sandwich, phải đảm bảo rằng các điều kiện của vật liệu trong quá trình xử lý được xác định và kiểm soát. Điều này có thể bao gồm nhưng không giới hạn ở việc khử khí, ủ và kiểm soát độ ẩm.

Việc mở rộng các lớp (tạo mối nối khi chiều dài/cuộn sợi không đủ) chỉ có thể diễn ra nếu được mô tả trong hướng dẫn công việc.

Các bộ phận được tạo hình sẵn như bộ gỗ hoặc xốp, các khối sợi, v.v. phải được xác định và xử lý theo cách đảm bảo khả năng lặp lại.

Phải thực hiện các biện pháp kiểm soát sao cho các thành phần đúc sẵn được tích hợp vào tấm nhiều lớp không ảnh hưởng bất lợi đến kết cấu tổng thể.

Ở mức tối thiểu, các tham số quá trình dưới đây cần được quy định, kiểm soát và/hoặc theo dõi:

• khoảng hở và bậc giữa các phân đoạn lõi liền kề;

• vị trí của các lớp, bao gồm cả sự chồng chéo giữa các lớp;

• sự thẳng hàng của các sợi.

7.4.3.2  Ép tấm nhiều lớp

Các lớp phải được ép và nén một cách phù hợp để đáp ứng các yêu cầu của quá trình tiếp theo.

7.4.3.3  Đặt và đóng cứng nhựa

Phải lập tài liệu rằng quá trình này có thể tạo ra thiết kế được quy định trong phạm vi các tiêu chí chấp nhận, bao gồm diện tích khô hoặc hàm lượng không khí và trong phạm vi tỷ lệ thể tích sợi hoặc phần trăm khối lượng như được xác định trong yêu cầu vật liệu để đáp ứng các giá trị độ bền thiết kế.

Quá trình đặt phải thích hợp với hệ thống nhựa được sử dụng.

Nhựa và chất phản ứng phải được trộn đồng nhất và không có sự xâm nhập của không khí. Nếu sử dụng máy trộn thì phải xác định quy trình để kiểm tra xác nhận và kiểm soát tỷ lệ trộn chính xác cho từng chu kỳ sản xuất.

Các quá trình xếp chồng thủ công (chẳng hạn như trộn nhựa, chuẩn bị cơ học (cuộn) để giải phóng không khí bị mắc kẹt hoặc các khí khác trong tấm ép và xử lý) phải được kiểm soát sao cho chất lượng tấm nhiều lớp cuối cùng được chỉ định được đảm bảo.

Trong quá trình sản xuất, không được vượt quá thời gian xử lý hỗn hợp nhựa hỗn hợp do nhà sản xuất quy định. Trong trường hợp không có thông tin như vậy thì thời gian nấu phải được thiết lập trong thử nghiệm sơ bộ và các giới hạn thời gian xử lý được mô tả trong quy định kỹ thuật chế tạo.

Phải thực hiện các biện pháp kiểm soát sao cho các thành phần đúc sẵn được tích hợp vào tấm nhiều lớp không ảnh hưởng xấu đến kết cấu tổng thể.

Nếu yêu cầu cố kết có sự trợ giúp của chân không thì phải xác định nhiệt độ và mức chân không cho phép của quá trình, cả hai đều là hàm số của thời gian.

Đối với việc truyền nhựa, các thông số xử lý liên quan phải được xác định, ít nhất bao gồm nhiệt độ và thời gian sử dụng nhựa, thiết lập chân không, cũng như mức áp suất chênh lệch được áp dụng để truyền và đóng cứng.

Các phương pháp kiểm tra phải được xác định đối với các khuyết tật của lớp mỏng (ví dụ: hàm lượng rỗng, lớp mỏng khô, tạp chất, hàm lượng nhựa cao hoặc thấp).

Ở mức tối thiểu, các tham số quá trình sau đây phải được xác định, kiểm soát và/hoặc theo dõi:

• chu trình đóng cứng, nhiệt độ nhựa và mức độ chân không trong quá trình đóng cứng và/hoặc quá trình truyền;

• thời gian từ khi trộn nhựa đến khi thi công hoàn thiện.

7.4.4  Quá trình liên kết dính

7.4.4.1  Chuẩn bị bề mặt

Phải quy định quy trình xử lý bề mặt trước khi liên kết. Quá trình chuẩn bị bề mặt được liên kết phải phù hợp với chất nền và vật liệu kết dính được sử dụng.

Các quy trình xử lý bề mặt điển hình có thể bao gồm làm nhám cơ học (ví dụ, mài thô, mài thô hoặc phun cát, loại bỏ lớp vỏ) và khắc hóa học.

Phải xem xét đến sự xuống cấp của quá trình chuẩn bị bề mặt (ví dụ: tích tụ độ ẩm và bụi, thời gian trôi qua giữa quá trình xử lý bề mặt và liên kết, cũng như các điều kiện môi trường).

Tiêu chí chấp nhận đối với điều kiện bề mặt trước khi liên kết phải được quy định cụ thể về bụi và ô nhiễm bề mặt và đáp ứng các yêu cầu đối với chất kết dính cụ thể được sử dụng.

Nếu loại chất kết dính yêu cầu, bề mặt của vật liệu được liên kết với nhau không được có chất gây ô nhiễm (ví dụ: độ ẩm, chất chống dính, sáp, mỡ, dầu, bụi, rỉ sét hoặc dung môi). Khi sử dụng dung môi cho mục đích làm sạch phải đảm bảo tính tương thích với vật liệu.

Nếu các thành phần FRP được liên kết thì phải quy định mức độ đóng cứng tối thiểu và tối đa trước khi liên kết.

7.4.4.2  Sử dụng chất kết dính

Quá trình trộn và sử dụng chất kết dính phải phù hợp với chất nền và vật liệu kết dính được sử dụng. Phải xác định các quy trình để kiểm soát và kiểm tra xác nhận tỷ lệ pha trộn chính xác. Các quá trình phải được kiểm soát sao cho đạt được các đặc tính kết dính cuối cùng đã quy định.

Phải xác định các giá trị danh nghĩa và dung sai của chiều rộng và độ dày của lớp dính, cũng như kích thước và mức độ thay đổi cho phép tối đa (ví dụ: khoảng trống, bán kính phi lê).

Chất kết dính phải được xử lý theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Tỷ lệ chất độn không được vượt quá giới hạn cho phép. Chất kết dính phải được trộn sao cho đạt được hỗn hợp đồng nhất.

Thời gian từ khi trộn chất kết dính cho đến khi kết thúc sử dụng và lần cuối cùng nối các bộ phận vào đúng vị trí phải được quy định và ghi lại, có tính đến các điều kiện môi trường.

7.4.4.3  Đảm bảo chất lượng

Phải đảm bảo sự phù hợp của hình dạng đường liên kết với các thông số kỹ thuật thiết kế. Điều này có thể đạt được thông qua việc sử dụng một quá trình được kiểm soát với độ ổn định đã được chứng minh hoặc bằng cách kiểm tra từng bộ phận. Ví dụ, thử nghiệm đóng khô khuôn (nối các bộ phận không có liên kết cố định để kiểm tra xác nhận độ dày liên kết hoặc các khe hở), kiểm tra trực quan và/hoặc phép đo NDT có thể được sử dụng để chứng minh sự tuân thủ các yêu cầu sản xuất.

Ở mức tối thiểu, các tham số quá trình sau đây phải được xác định, kiểm soát và/hoặc theo dõi:

• độ rộng liên kết;

• độ dày liên kết;

• độ cứng của keo đã được đóng cứng;

• hỗn hợp độ nhớt của chất kết dính;

• tỷ lệ lỗ rỗng;

• thời gian mở của bề mặt trước khi dán;

• thời gian từ khi bắt đầu trộn keo cho đến khi các bộ phận được ghép hoàn chỉnh.

7.4.5  Đóng cứng

Hệ thống nhựa và chất kết dính phải được đóng cứng sao cho đạt được các đặc tính cuối cùng cần thiết như được xác định trong thông số kỹ thuật thiết kế. Điều này có thể bao gồm đóng cứng theo hướng dẫn của nhà sản xuất nhựa hoặc chất kết dính hoặc kết quả của các nghiên cứu phù hợp trước đó. Yêu cầu này bao gồm các hoạt động sau đóng cứng.

Biên dạng nhiệt độ-thời gian đóng cứng phải được kiểm soát và ghi lại sao cho đạt được các đặc tính thiết kế của chất kết dính và nhựa. Dung sai trên các cấu hình này phải được xác định.

Việc đóng cứng nhựa và chất kết dính không được ảnh hưởng xấu đến các bộ phận của cánh. Ví dụ, nhiệt độ tối đa xảy ra trong quá trình đóng cứng không được vượt quá nhiệt độ tối đa cho phép đối với bọt PVC hoặc vật liệu dụng cụ.

Phải đạt được mức độ đóng cứng thích hợp trước khi tiến hành các hoạt động (ví dụ như tháo khuôn hoặc di chuyển cánh tuabin gió/bộ phận đúc sẵn) có thể dẫn đến hỏng hóc kết cấu.

Mức độ đóng cứng phải được xác nhận và ghi lại.

Ở mức tối thiểu, các tham số quá trình sau đây phải được xác định, kiểm soát và/hoặc theo dõi:

• mức độ đóng cứng, nếu có.

7.4.6  Tháo khuôn

Quá trình tháo khuôn của cánh hoặc các bộ phận của cánh phải được xác định và mô tả.

7.4.7  Cắt tỉa, cắt và mài

Quá trình cắt tỉa, cắt và mài bao gồm tất cả các hoạt động sẽ loại bỏ vật liệu một cách cơ học. Điều này bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• khoan lỗ trên kết cấu;

• phay mặt rễ;

• cắt tỉa và cắt bỏ vật liệu dư thừa từ quá trình cán mỏng;

• hoạt động chà nhám và mài.

Các quá trình cắt tỉa, cắt và mài phải được xác định sao cho kết cấu cánh không bị suy giảm trong quá trình xử lý và các kích thước tới hạn đáp ứng các tiêu chí thiết kế.

7.4.8  Hoàn thiện bề mặt

Hoàn thiện bề mặt có thể bao gồm sơn (bao gồm cả hệ thống sơn lót/sơn), sơn gel và bảo vệ cạnh đầu.

Để ứng dụng các lớp hoàn thiện bề mặt (trừ sơn gel), phải quy định quá trình ứng dụng và các điều kiện bề mặt.

Quá trình trộn sơn lót hoặc sơn và các quá trình ứng dụng phải được kiểm soát theo đặc điểm kỹ thuật của quá trình và phải phù hợp với vật liệu được sử dụng. Các thông số và dung sai xử lý phải được xác định, kiểm soát và ghi lại để đáp ứng các yêu cầu thiết kế, bao gồm nhưng không giới hạn ở tỷ lệ trộn.

Quá trình hoàn thiện phải cung cấp độ bám dính cần thiết giữa lớp hoàn thiện và lớp kết cấu. Mức độ đóng cứng và/hoặc phạm vi thời gian cho phép để áp dụng lớp hoàn thiện lên bề mặt tấm mỏng phải được chỉ định.

Độ dày của lớp hoàn thiện phải được xác định với dung sai trước hoặc sau khi đóng cứng. Các phép đo độ dày phải được ghi đều trên bề mặt cánh tuabin gió.

Nếu có thể, các hệ thống bảo vệ tiên tiến (LEP) và quá trình ứng dụng của chúng phải được quy định. Các thông số xử lý và dung sai cho LEP phải được xác định, kiểm soát và ghi lại để đảm bảo LEP cuối cùng đáp ứng các yêu cầu cụ thể.

Ở mức tối thiểu, các tham số quá trình sau đây phải được xác định, kiểm soát và/hoặc theo dõi:

• hoàn thiện bề mặt: độ bóng, màu sắc, độ nhám;

• mức độ đóng cứng;

• độ dày lớp phủ bề mặt.

7.4.9  Phủ

Trừ khi được chứng minh là không cần thiết, các bề mặt tấm không có lớp bảo vệ bề mặt phải được bịt kín bằng các chất thích hợp. Đặc biệt, các cạnh cắt của các phần cắt và các mối nối được dán phải được bảo vệ cẩn thận khỏi các tác động của môi trường (ví dụ như độ ẩm hoặc bức xạ tia cực tím).

Vật liệu bịt kín được sử dụng không được làm suy giảm các đặc tính của tấm mỏng. Chúng cũng phải phù hợp với mục đích dự định của thành phần.

7.4.10  Quá trình lắp ráp thành phần bổ sung

Nếu trong xưởng lắp ráp hoặc lắp đặt các bộ phận phụ hoặc các tính năng bổ sung diễn ra thì điều này phải được mô tả trong hướng dẫn công việc bao gồm các vị trí hình học và các giá trị quá trình hoặc mô men xoắn có dung sai. Điều này bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• bộ phận kết nối gốc cánh;

• ổ trục gốc cánh;

• Bu lông gốc cánh;

• các bộ phận của hệ thống chống sét;

• hệ thống thoát nước;

• hệ thống phanh đầu cơ khí;

• các mối nối ở các cánh phân đoạn;

• thiết bị khí động học (ví dụ, máy tạo xoáy).

7.4.11  Khối lượng và sự cân bằng

Quá trình cân bằng bao gồm việc sử dụng thiết bị, xử lý và lắp đặt vật liệu cân bằng phải được quy định trong hướng dẫn công việc.

Các tính năng hoặc thiết bị không phải là một phần hoặc được bổ sung sau quá trình cân bằng sẽ được định lượng và đưa vào tài liệu về cánh.

Ở mức tối thiểu, CTQ sau đây phải được quy định và ghi lại cho mỗi cánh sau khi cân bằng:

• tổng khối lượng của cánh;

• Vị trí trọng tâm của cánh hoặc mômen khối lượng của cánh (bao gồm cả vị trí tham chiếu);

• trọng lượng cân được thêm vào (đối với từng vị trí cân bằng nếu có).

7.4.12  Quá trình sản xuất và lắp ráp bên ngoài môi trường được kiểm soát

Bất kỳ quá trình sản xuất hoặc lắp ráp nào diễn ra bên ngoài môi trường được kiểm soát đều phải được xem xét về độ nhạy với các điều kiện khí hậu bên ngoài. Điều này áp dụng cho công việc được thực hiện ngoài trời, v.v.

Nếu các hoạt động này bên ngoài môi trường được kiểm soát được coi là một phần của quá trình sản xuất tiêu chuẩn (ví dụ: sửa chữa vết xước sau khi vận chuyển cánh tuabin gió, làm sạch bề mặt trước khi lắp cánh tuabin gió) thì chúng phải được ghi lại và chứng minh rằng chúng sẽ không ảnh hưởng đến bất kỳ yêu cầu thiết kế hoặc hiệu suất nào của cánh.

Vật liệu cần được quy định sao cho phù hợp với điều kiện môi trường mới cũng như phù hợp với tiêu chuẩn vật liệu sử dụng trong nhà xưởng.

Đối với các quá trình cán mỏng hoặc liên kết, các giới hạn về môi trường phải được xác định tối thiểu bằng các thông số sau:

• nhiệt độ;

• độ ẩm;

• tốc độ gió;

• chuẩn bị bề mặt và ô nhiễm.

Sự ngưng tụ trên bề mặt vật liệu do nhiệt độ và điểm sương phải được xem xét.

7.5 Sản xuất cánh gia cường sợi tự nhiên

Các đặc tính cơ học của sợi tự nhiên (bao gồm gỗ, tre và các loại sợi mọc tự nhiên khác) có thể nhạy hơn với quá trình xử lý. Các thông số và giới hạn xử lý phải tính đến điều này.

Đối với nguyên liệu sợi tự nhiên, cần xác định rõ yêu cầu về chủng loại, vùng sản xuất và tuổi của nguyên liệu. Nếu liên quan đến vật liệu, việc phân loại trước phải được sử dụng để đảm bảo rằng vật liệu đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng yêu cầu. Độ ẩm phải được xác định và kiểm soát để đảm bảo rằng các vật liệu nhiều lớp đáp ứng các yêu cầu đã được lập thành văn bản trước và trong quá trình xử lý.

Việc đánh giá vật liệu để sản xuất phải tính đến sự thay đổi bổ sung của các đặc tính cơ học về độ bền, độ cứng và mật độ của sợi tự nhiên.

Đối với các đặc tính liên quan đến sợi tự nhiên không được đề cập trong tiêu chuẩn này, có thể áp dụng các tiêu chuẩn thay thế được chấp nhận về mặt công nghiệp.

7.6 Quá trình sản xuất khác

Đối với các quá trình sản xuất khác không thuộc 7.4 và 7.5 (“Sản xuất cánh gia cường sợi” hoặc “Sản xuất cánh gia cường sợi tự nhiên”), phải đảm bảo rằng tài liệu và mức chất lượng tương tự như được mô tả cho các quá trình sản xuất vật liệu gia cường sợi hoặc sợi tự nhiên được ghi lại.

7.7 Quá trình kiểm soát chất lượng

7.7.1  Kế hoạch chất lượng sản xuất

Kế hoạch chất lượng sản xuất phải được xác định cùng với danh sách kiểm tra và tài liệu cho từng bước sản xuất.

7.7.2 Kiểm tra đầu vào

Nhà sản xuất phải thiết lập các quy trình kiểm tra đầu vào, bao gồm các phương pháp có thể áp dụng, để đảm bảo rằng các vật liệu và bộ phận được sử dụng trong quá trình sản xuất tuân thủ các đặc tính và dung sai được xác định trong thiết kế hoặc thông số kỹ thuật của vật liệu.

Việc kiểm tra nguyên liệu đầu vào sẽ bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• cốt sợi kết cấu;

• nhựa kết cấu;

• chất kết dính kết cấu;

• prereg;

• sơn gel và sơn;

• vật liệu kết cấu lõi;

• bu lông và ốc vít kết cấu, bao gồm cả phần chèn gốc.

Các phương pháp kiểm tra nguyên liệu đầu vào có thể bao gồm:

• giấy chứng nhận kiểm tra đầu vào;

• sự kiểm tra xác nhận bằng các quy trình kiểm soát chất lượng được ghi lại của nhà cung cấp;

• kiểm tra nội bộ xem có hỏng hóc không;

• thử nghiệm nội bộ được quy định với tốc độ hoặc tần suất lấy mẫu được xác định.

Tiêu chí chấp nhận đối với các phương pháp này phải được xác định trong tài liệu.

Giấy chứng nhận kiểm tra đầu vào có thể dựa trên TCVN 11236 (ISO 10474) điều 2.2 (EN 10204 điều 2.2) và TCVN 11236 (ISO 10474) điều 3.1 (EN 10204 điều 3.1) liên quan đến TCVN 11236 (ISO 10474) (EN 10204) hoặc các lựa chọn thay thế tương đương.

7.7.3  Hồ sơ sản xuất và kiểm soát chất lượng

Chi tiết về quá trình sản xuất phải được trình bày bằng các thông số kỹ thuật và hướng dẫn công việc, trong đó cũng có các tài liệu để ghi lại các thông số quá trình sản xuất đã chọn, ví dụ: giá trị CTQ, thử nghiệm các bộ phận.

Nhiệm vụ, trách nhiệm của các bộ phận sản xuất và kiểm soát chất lượng phải được xác định rõ ràng, bao gồm cả thẩm quyền ký các văn bản quá trình, chất lượng.

Tại các giai đoạn xác định trong quá trình, việc hoàn thành bước đó được người có thẩm quyền xác nhận và kiểm tra theo quy định trong kế hoạch chất lượng.

Dữ liệu sau đây phải được ghi lại cho từng cánh được sản xuất và lưu giữ ở vị trí an toàn trong suốt tuổi thọ thiết kế của cánh:

• số sê-ri cánh tuabin gió hoặc số nhận dạng duy nhất tương tự;

• tất cả các hạng mục thiết kế và quá trình quan trọng đối với chất lượng (CTQ) được đo hoặc ghi lại trong quá trình kiểm tra, phê duyệt và danh sách kiểm tra trong quá trình cũng như các giới hạn tương ứng;

• hồ sơ về các báo cáo không tuân thủ (NRC) và việc xử lý/sửa chữa;

• số lô của vật liệu có yêu cầu truy xuất nguồn gốc;

• nhận dạng (số sê-ri hoặc số tương đương) của dụng cụ cánh được sử dụng có ảnh hưởng đến CTQ.

Việc truy xuất nguồn gốc của nguyên liệu thô (tức là nhà cung cấp, số lô, lô) được sử dụng trong bộ phận đó phải được đảm bảo tối thiểu đối với các hạng mục sau:

• cốt sợi kết cấu;

• nhựa kết cấu;

• chất kết dính kết cấu;

• ngâm tẩm trước;

• lớp phủ gelcoat và sơn;

• vật liệu kết cấu lõi;

• bu lông kết cấu và ốc vít.

Đối với các quá trình sản xuất khác sử dụng vật liệu không được mô tả ở trên, phải đảm bảo rằng các tài liệu và hồ sơ chất lượng tương tự đều được ghi lại.

7.7.4  Quá trình không phù hợp

7.7.4.1  Nhận dạng và ghi lại sự không phù hợp

Phải thiết lập một hệ thống để ghi lại và đánh giá mọi sự không phù hợp quan sát được trong quá trình sản xuất (ví dụ như một phần của hệ thống quản lý chất lượng theo TCVN ISO 9001 (ISO 9001)).

Phải đảm bảo rằng những sự không phù hợp trong sản xuất (ví dụ, vượt quá dung sai hoặc tiêu chí chấp nhận) được phát hiện và ghi lại.

7.7.4.2  Đánh giá và khắc phục sự không phù hợp

Phải thiết lập quy trình đánh giá các hành động khắc phục. Sự không phù hợp phải được phân loại theo mức độ nghiêm trọng và nhu cầu hành động khắc phục.

Mức độ nghiêm trọng phải được đánh giá phù hợp với các yêu cầu về kết cấu ở Điều 6.

Hành động khắc phục bao gồm sửa chữa kết cấu phải được phân loại tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của kết cấu, điều này phải bao gồm cả nhà thiết kế.

Nếu các hành động khắc phục bao gồm việc chấp nhận hoặc sửa chữa tiêu chuẩn các điểm không phù hợp thì điều này phải được tính đến trong tài liệu thiết kế.

7.7.5  Quá trình hành động khắc phục trong sản xuất

Đối với các hành động khắc phục trong sản xuất, phải đảm bảo rằng kết cấu và hình dạng thu được tuân thủ các yêu cầu của Điều 6.

Đối với các hành động khắc phục bao gồm sửa chữa kết cấu, sự tuân thủ này phải được thể hiện bằng các phương pháp sau:

• mô tả/thông số kỹ thuật đầy đủ của việc sửa chữa (chuẩn bị, vật liệu, bố trí, quá trình, v.v.);

• phân tích thiết kế theo yêu cầu của 6.6. Phân tích này phải bao gồm thông số kỹ thuật rõ ràng về các hệ số an toàn từng phần được áp dụng cho kết cấu được sửa chữa. Cho phép sử dụng các hệ số an toàn từng phần khác với các hệ số được áp dụng trong phân tích kết cấu chưa được sửa chữa, với điều kiện là đáp ứng các điều kiện áp dụng các hệ số này theo 6.6.5;

• đầy đủ tài liệu về việc sửa chữa đã thực hiện (quá trình sản xuất).

Sửa chữa kết cấu bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• cắt, mài và/hoặc thay thế bất kỳ sợi liên tục nào;

• loại bỏ và/hoặc thay thế bất kỳ chất kết dính kết cấu nào;

• loại bỏ và/hoặc thay thế vật liệu lõi dạng kẹp.

Sửa chữa phi kết cấu có thể bao gồm:

• sửa chữa sơn hoặc sơn gel;

• lấp đầy bề mặt một chút để đáp ứng các yêu cầu về hình học;

• thay thế các bộ phận chống sét.

7.7.6  Kiểm tra cuối cùng trong quá trình sản xuất và rà soát sự phù hợp

Việc kiểm tra cuối cùng phải được thực hiện bởi nhà sản xuất.

Quy trình kiểm tra phải được quy định cụ thể và bao gồm nhưng không giới hạn các mục dưới đây:

• kiểm tra hình học bao gồm độ chính xác của dữ liệu biên dạng và độ dày cạnh sau;

• xác định khối lượng và trọng tâm;

• kiểm tra chất lượng cân bằng của từng bộ cánh tuabin gió;

• chất lượng và hình dáng bề mặt;

• hệ thống thoát nước (nếu có);

• kiểm tra chức năng của các hệ thống đã được lắp đặt (bao gồm - nhưng không giới hạn)

- hệ thống phanh,

- nắp hoặc thiết bị chuyển động,

- cảm biến và hệ thống giám sát,

- hệ thống chống sét;

• các bảng tiến độ công việc và các bảng kiểm tra đi kèm với cánh rôto trong suốt quá trình sản xuất;

• kiểm tra tính đầy đủ của dữ liệu và các mục trong bảng kiểm soát và danh sách kiểm tra. Kiểm tra xác nhận dữ liệu (CTQ) tuân thủ các tiêu chí chấp nhận.

Dữ liệu và kết luận từ lần kiểm tra cuối cùng phải được ghi lại và lưu trữ cùng với tài liệu sản xuất cánh.

7.7.7  Tài liệu

7.7.7.1  Ghi nhãn nhận dạng cánh

Mỗi cánh rôto phải được ghi nhãn cố định bằng một tham chiếu nhận dạng duy nhất.

Việc nhận dạng duy nhất có thể bằng số sê-ri và phải cho phép xác định vị trí sản xuất và tài liệu sản xuất cánh tuabin gió.

Ngoài ra, việc nhận dạng cố định (ví dụ: tám làm bằng vật liệu không ăn mòn) phải được gắn ở vị trí dễ tiếp cận với ít nhất các thông tin sau:

• nhà chế tạo;

• ký hiệu kiểu;

• số seri.

Tham chiếu cho góc chỉnh đặt bước phải được đánh dấu trên gốc cánh, trừ khi theo thiết kế, điều này được xác định bằng phương tiện khác.

7.7.7.2  Tài liệu về cánh

Việc kiểm tra/kiểm tra cuối cùng phải được ghi lại.

Tài liệu phải bao gồm các dữ liệu tối thiểu sau cho mỗi cánh rôto:

• nhà chế tạo;

• Ký hiệu loại cánh rôto (ví dụ: kiểu/tên);

• số sê-ri và ngày sản xuất;

• khối lượng và tâm của trọng lực;

• mômen khối lượng (bao gồm cả quy chiếu hình học);

• loại phanh khí động học, nếu có.

7.8 Yêu cầu đánh giá quá trình sản xuất

Để tuân thủ các yêu cầu chứng nhận khi thực hiện đánh giá quá trình sản xuất có tham chiếu đến chương trình chứng nhận hợp chuẩn, áp dụng yêu cầu cụ thể đối với việc đánh giá quá trình sản xuất cánh rôto.

Việc đánh giá sản xuất phải bao gồm việc kiểm tra tại chỗ các quá trình sản xuất quan trọng đối với các đặc tính kết cấu của vật liệu, bao gồm:

• sự sắp xếp các sợi kết cấu chính, vật liệu cốt lõi và/hoặc các bộ phận;

• quá trình ứng dụng nhựa (nếu có);

• các quá trình liên kết chính (nếu có) bao gồm chuẩn bị bề mặt, định vị các bộ phận và bôi keo.

Phải đặc biệt chú ý đến các thủ tục chất lượng liên quan đến các quá trình quan trọng, bao gồm:

• quá trình đóng rắn vật liệu.

Ở mức tối thiểu, các tài liệu dưới đây phải được xem xét về sự phù hợp với thiết kế và sẵn có để thực hiện việc đánh giá đánh giá chế tạo.

• đánh giá chất lượng vật liệu;

• hướng dẫn công việc và bản vẽ, bao gồm các tham số quá trình cố dung sai;

• các tờ kiểm soát chất lượng, bao gồm các tiêu chí/dung sai chấp nhận đối với CTQ.

Phải đáp ứng các yêu cầu về hệ thống quản lý chất lượng liên quan đến đánh giá quá trình sản xuất theo 7.3.

8 Lắp đặt, vận hành và bảo trì cánh

8.1  Yêu cầu chung

Điều 8 xác định các yêu cầu về thông tin và các yêu cầu cần cung cấp để xử lý, vận hành và bảo dưỡng cánh an toàn.

Phải xác định các giới hạn và phạm vi hoạt động của cánh.

Các yêu cầu cần thiết để đáp ứng các điều kiện hoặc giả định trong thiết kế cánh phải được quy định và sẵn có dưới dạng tài liệu thông tin (ví dụ: sổ tay hướng dẫn hoặc tương tự) cho người xử lý, vận hành và/hoặc thực hiện bảo trì cánh đó trong suốt vòng đời thiết kế hoàn chỉnh.

Nhà thiết kế phải xem xét nhu cầu về bất kỳ thiết bị bảo vệ cá nhân nào có liên quan đến công việc bảo trì cụ thể. Điều này sẽ không thay thế bất kỳ yêu cầu pháp lý hoặc quốc gia nào.

Để tuân thủ các yêu cầu chứng nhận kiểu tuabin gió, có thể áp dụng các tiêu chuẩn liên quan khác. Điều này bao gồm sự phù hợp với TCVN 10687-1 (IEC 61400-1).

8.2  Vận chuyển, xử lý và lắp đặt

Sổ tay hướng dẫn phải bao gồm nhưng không giới hạn ở hướng dẫn nâng và xử lý, quá trình vận chuyển và bảo quản.

Phải cung cấp các hướng dẫn xác định tất cả các công việc liên quan đến xử lý cánh tuabin gió, bao gồm nhưng không giới hạn ở việc nâng, bảo quản, vận chuyển và lắp đặt.

Nếu việc nâng và xử lý bị giới hạn bởi thiết kế ở các khu vực cụ thể trên cánh tuabin gió thì kích thước và vị trí của các khu vực đó được quy định để sử dụng trong việc nâng và xử lý cánh tuabin gió phải được đưa vào sổ tay hướng dẫn.

Vị trí và tham chiếu (ví dụ, trên cánh tuabin gió bằng nhãn dán, bản phác thảo hoặc hướng dẫn đính kèm) phải được cung cấp cho:

• trọng tâm (CG);

• kích thước và vị trí của các khu vực được quy định để sử dụng trong việc nâng, vận chuyển và lưu trữ.

Quy trình xử lý cho phép cần phải quy định:

• hướng của cánh tuabin gió trong quá trình nâng và xử lý (ví dụ, theo chiều ngang hoặc chiều ngang);

• những tổ hợp nào của các vị trí nâng có thể được sử dụng cùng nhau;

• các cánh tuabin gió sẽ được quay như thế nào;

• làm thế nào để toàn bộ cánh tuabin gió được bảo vệ, đặc biệt là các cạnh đầu và cuối;

• cách đỡ và cố định các cánh tuabin gió trong quá trình bảo quản và mọi giới hạn thời gian áp dụng cho việc bảo quản.

Phải xác định gia tốc và tải trọng tối đa cho phép trong quá trình vận chuyển đối với cánh tuabin gió.

Kích thước và vị trí trên cánh tuabin gió của các khu vực cho phép đỡ cánh tuabin gió trong quá trình vận chuyển và bảo quản cánh tuabin gió phải được đánh dấu rõ ràng.

Nếu các cơ cấu gá vận chuyển được lắp trên gốc cánh sử dụng kết nối lắp đặt cánh thì phải quy định số lượng tối thiểu bu lông và quy trình kéo.

8.3  Bảo trì

8.3.1  Quy định chung

Các yêu cầu về kiểm tra và bảo trì hệ thống chống sét phải được mô tả theo các yêu cầu trong TCVN 10687-24 (IEC 61400-24).

Nếu thiết kế cánh yêu cầu phải bảo trì hoặc kiểm tra định kỳ thêm thì điều này phải được quy định.

Nếu quy định các quy trình làm sạch cánh tuabin gió thì phải nêu rõ các biện pháp quá trình làm sạch được chấp nhận bao gồm mọi hạn chế trong việc sử dụng hóa chất.

Sách hướng dẫn bảo trì cánh tuabin gió có thể mô tả các khuyết tật có thể chấp nhận được để vận hành an toàn. Nếu các khuyết tật như vậy được mô tả và có thể gây ra sự xuống cấp về kết cấu thì những khuyết tật này phải được xem xét trong thiết kế và/hoặc thử nghiệm.

8.3.2  Kiểm tra theo lịch trình

Nếu cần phải kiểm tra theo lịch trình thì phải nêu rõ các nội dung sau:

• loại hình kiểm tra, cùng với khoảng thời gian và thời gian kiểm tra;

• khu vực cánh được kiểm tra;

• tiêu chí chấp nhận có thể áp dụng.

Các vị trí kiểm tra điển hình có thể bao gồm nhưng không giới hạn ở:

• mép sau;

• mép trước;

• nắp dầm chính;

• kết nối gốc/niêm phong gốc;

• lỗ thoát nước/đầu cánh tuabin gió;

• hệ thống chống sét và bộ ghi dữ liệu;

• mặt phẳng tấm cánh;

• các khu vực bên trong, ví dụ như tấm chịu cắt;

• hệ thống cơ khí của cánh, ví dụ như phanh ở đầu cánh.

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Chú giải

4.1  Ký hiệu

4.2  Ký hiệu Hy Lạp

4.3  Ký hiệu

4.4  Hệ tọa độ

5  Các điều kiện môi trường thiết kế

6  Thiết kế

6.1  Quá trình thiết kế kết cấu

6.2  Đặc trưng của cánh

6.3  Thiết kế khí động học

6.4  Yêu cầu về vật liệu

6.5  Thiết kế sản xuất

6.6  Thiết kế kết cấu

7  Yêu cầu sản xuất

7.1  Quá trình sản xuất

7.2  Yêu cầu nhà xưởng

7.3  Yêu cầu của hệ thống quản lý chất lượng

7.4  Yêu cầu về quá trình sản xuất

7.5  Sản xuất cánh gia cường sợi tự nhiên

7.6  Quá trình sản xuất khác

7.7  Quá trình kiểm soát chất lượng

7.8  Yêu cầu đánh giá quá trình sản xuất

8  Lắp đặt, vận hành và bảo trì cánh

8.1  Yêu cầu chung

8.2  Vận chuyển, xử lý và lắp đặt

8.3  Bảo trì