The current work studies the fatigue damage initiation and progression in a quasi-unidirectional non-crimp fabric based fibre composite used for wind turbine blades. This is done by combining in-situ transilluminated white light imagining (TWLI) with ex-situ X-ray computed tomography (CT) experiments along with tension clamp X-ray CT experiments. TWLI is used to monitor the off-axis cracks in the thin supporting backing fibre bundles present in quasi-UD composites, and a crack counting algorithm is applied to automatically count the cracks in images obtained in-situ during fatigue testing. It is found that off-axis cracks not only initiate at the specimen edges but also at isolated locations inside the specimen, which could be related to the microstructural features. In addition, a clear effect of strain level on the measured off-axis crack density is observed. From the X-ray CT experiments, it is found that the UD fibre fractures initiate and progress from regions where the off-axis backing fibre bundles are ’in contact’ with a UD fibre bundle. Damage is seen to first initiate at a cross-over region of the backing fibre bundles, and later at a region with only one backing fibre bundle. In addition, applying tension to the specimen during X-ray CT scanning is found to reveal additional UD fibre fractures that are not visible in scans performed the unloaded state. With load applied, a significant number of UD fibre fractures were observed earlier in the fatigue life than expected. Based on the observations of the study a damage progression scheme is presented for quasi-UD fibre composites.

当前的工作研究了用于风力涡轮机叶片的准单向非卷曲织物基纤维复合材料中疲劳损伤的产生和发展。这是通过将原位透射白光成像（TWLI）与原位X射线计算机断层扫描（CT）实验以及张力钳位X射线CT实验相结合来完成的。TWLI用于监测准UD复合材料中存在的薄支撑衬里纤维束中的离轴裂纹，并且采用裂纹计数算法自动对在疲劳测试过程中就地获得的图像中的裂纹进行计数。发现离轴裂纹不仅起始于样品边缘，而且起始于样品内部的孤立位置，这可能与微观结构特征有关。此外，观察到应变水平对测得的离轴裂纹密度有明显影响。从X射线CT实验发现，UD纤维断裂是从离轴背衬纤维束与UD纤维束“接触”的区域开始并发展的。可以看到，损坏首先是在背衬纤维束的交叉区域开始，然后在只有一个背衬纤维束的区域开始。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤发展方案。从X射线CT实验发现，UD纤维断裂是从离轴背衬纤维束与UD纤维束“接触”的区域开始并发展的。可以看到，损坏首先是在背衬纤维束的交叉区域开始，然后在只有一个背衬纤维束的区域开始。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤发展方案。从X射线CT实验发现，UD纤维断裂是从离轴背衬纤维束与UD纤维束“接触”的区域开始并发展的。可以看到，损坏首先是在背衬纤维束的交叉区域开始，然后在只有一个背衬纤维束的区域开始。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤发展方案。已发现，UD纤维断裂是从离轴背衬纤维束与UD纤维束“接触”的区域开始并发展的。可以看到，损坏首先是在背衬纤维束的交叉区域开始，然后在只有一个背衬纤维束的区域开始。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤进展方案。已发现，UD纤维断裂是从离轴背衬纤维束与UD纤维束“接触”的区域开始并发展的。可以看到，损坏首先是在背衬纤维束的交叉区域开始，然后在只有一个背衬纤维束的区域开始。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤发展方案。后来在只有一个背衬纤维束的区域。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤发展方案。后来在只有一个背衬纤维束的区域。此外，发现在X射线CT扫描过程中对样品施加张力会发现其他UD纤维断裂，这些断裂在执行空载状态的扫描中不可见。施加载荷后，在疲劳寿命中观察到大量的UD纤维断裂，比预期的要早。基于研究的观察结果，提出了准UD纤维复合材料的损伤发展方案。