Determinación de frecuencias naturales de una pala de aerogenerador en materiales compuestos

Abstract

En el presente trabajo se describe la determinación numérica y experimental de las frecuencias naturales de una pala de generador eólico de 1.5 kW de potencia nominal, diseñado y construido en el Área Departamental Aeronáutica de la Facultad de Ingeniería de la UNLP. Se realizó una primera estimación numérica, con el software de Elementos Finitos Abaqus, de las propiedades mecánicas y estructurales de una pala hueca de un material compuesto estándar, específicamente fibra de vidrio y resina epoxi-vinylester con la forma determinada por el modelo aerodinámico. Las frecuencias naturales en los primeros modos se midieron por dos metodologías experimentales: con barrido en frecuencia en vibrador electrodinámico (shaker), y por el método de impacto, en el que la vibración ante un impacto localizado se mide con acelerómetros y la señal obtenida brinda la frecuencia natural y el amortiguamiento. Los resultados experimentales pertenecientes a la pala real, se contrastaron con los correspondientes a dos modelos numéricos, por un lado con un modelo de prediseño (sin relleno de espuma), y el definitivo con un relleno de resina y esferas de fibra de vidrio. Los resultados demostraron que el modelo final propuesto reproduce aceptablemente los resultados experimentales.