في الشهر الماضي، انهار برج تخزين طاقة بالجاذبية بشكل كارثي أثناء دورة شحن. الهيكل، المصمم لرفع وخفض كتل خرسانية وزنها 30 طنًا، فشل عندما انفصل أحد الوحدات المركزية على ارتفاع 80 مترًا. أعاد فريقنا الجنائي إنشاء الحادث باستخدام أدوات محاكاة العناصر المحدودة لتحديد السبب الجذري بين خلل في تزامن الروافع أو إجهاد مبكر في الكابلات الفولاذية.
إعادة البناء ثلاثي الأبعاد والمحاكاة باستخدام LS-DYNA و Bentley OpenTower 🏗️
بدأت العملية الجنائية بمسح ليزري للحطام باستخدام Leica Cyclone، مما أنتج سحابة نقاط عالية الكثافة سمحت بإعادة بناء الهندسة السابقة للانهيار في Bentley OpenTower. هناك تم تصميم البرج بالكامل، بما في ذلك الروافع الأربعة ومشدات الكابلات التي يبلغ قطرها 64 مم. تم تنفيذ المحاكاة الديناميكية في LS-DYNA، بتطبيق سيناريوهين: في الأول، أدى فارق زمني قدره 0.3 ثانية في تزامن المحركات إلى توليد حمل غير متماثل تسبب في انبعاج تدريجي في العمود المركزي. في الثاني، تم إدخال انخفاض بنسبة 15% في المقطع العرضي لكابل بسبب الإجهاد الدوري، مما أدى إلى كسر هش أثناء أقصى جهد شد. أظهرت النتائج أن نمط تشوه الهيكل المعدني يتطابق تمامًا مع سيناريو عدم التزامن، مما يستبعد الإجهاد كسبب رئيسي.
الدروس المستفادة لتصميم أنظمة الرفع المتزامن ⚙️
يثبت هذا التحقيق أنه في هياكل تخزين الجاذبية، تكون التكرارية في أنظمة التحكم في الروافع أكثر أهمية من المقاومة القصوى للكابلات. أكدت المحاكاة أن أدنى فارق في الرفع يولد عزمًا الالتوائيًا لا يمكن لأي عامل أمان امتصاصه. نوصي بدمج مستشعرات موضع في الوقت الفعلي وأنظمة فرملة مستقلة لكل رافعة. لم تحدد إعادة البناء ثلاثي الأبعاد الجاني فحسب، بل تقدم خارطة طريق للأبراج المستقبلية لتجنب نمط الفشل الصامت ولكن المدمر هذا.
هل ستحاكي الانهيار الكامل أم التحليل الثابت فقط؟