انفصال المثبت الجنيحي في توربينات الرياح ذات المحور الرأسي هو عطل متكرر. يتسبب الإرهاق الديناميكي الهوائي الدوري في انفصال الطبقات في المادة المركبة، مما يهدد السلامة الهيكلية. يحلل هذا المقال خط أنابيب ثلاثي الأبعاد المستخدم، بدءًا من الالتقاط باستخدام Agisoft Metashape وصولاً إلى المحاكاة في Ansys، لفهم أسباب العطل.
خط أنابيب ثلاثي الأبعاد: من سحابة النقاط إلى تحليل العناصر المحدودة 🛠️
تبدأ العملية بالتصوير المساحي في Agisoft Metashape لإعادة بناء هندسة المثبت التالف. يتم إنشاء شبكة عالية الكثافة يتم تصديرها إلى Ansys. هناك، يتم تطبيق شروط حدودية بناءً على أحمال ديناميكية هوائية دورية. يكشف تحليل العناصر المحدودة عن تركيزات إجهاد في واجهة طبقات المادة المركبة. تتنبأ المحاكاة بانتشار انفصال الطبقات تحت دورات الإرهاق، متطابقة مع نمط العطل الملاحظ في الميدان.
قال المثبت كفى وأخذ رحلة غير مجدولة ✈️
اتضح أن المثبت، بعد أن سئم من الدوران بلا كلل، قرر الاستقلال. الإرهاق الدوري ليس مزحة: بعد آلاف الدورات، انفصلت طبقات المادة المركبة مثل زوجين في العلاج. أكد Ansys ما كنا نشتبه به بالفعل: لم يكن العطل بسبب الملل، بل لعدم احترام حدود المادة. على الأقل، ترك لنا Agisoft ذكرى جميلة ثلاثية الأبعاد للهارب.