خلال سباق عالي المستوى، انكسر صاري من ألياف الكربون بطول 30 مترًا دون سابق إنذار، مما تسبب في فقدان القارب. استعاد الفريق الفني الشظايا وطبق سير عمل جنائي يعتمد على المسح بالليزر باستخدام Artec Leo والمحاكاة المتقدمة باستخدام FiberSim وRhinoceros 3D لإعادة بناء التصفيح الأصلي واكتشاف التفككات الداخلية غير المرئية بالعين المجردة.
إعادة بناء التصفيح باستخدام سحب النقاط والشبكات 🛠️
بدأت العملية بالمسح الحجمي لكل شظية باستخدام Artec Leo، مما أدى إلى توليد سحب نقاط بدقة دون المليمتر. تم استيراد هذه البيانات إلى Rhinoceros 3D لإعادة بناء هندسة الصاري ومحاذاة القطع المكسورة. مع اكتمال الشبكة، تم تصديرها إلى FiberSim، حيث تمت محاكاة اتجاه الألياف وتحديد مناطق تركيز الإجهاد. كشف التحليل أن الكسر نشأ بسبب الإجهاد الدوري في منطقة بها تفكك سابق غير مكتشف، وتم تأكيد ذلك بمقارنة بيانات المسح مع نموذج العناصر المحدودة.
دروس لتصميم المواد المركبة 📐
تثبت هذه الحالة أن الجمع بين المسح ثلاثي الأبعاد ومحاكاة الإجهاد لا يسمح فقط بإعادة بناء الأعطال الكارثية، بل أيضًا بالتنبؤ بنقاط الضعف في التصفيحات المستقبلية. القدرة على اكتشاف التفككات الداخلية من هندسة الشظايا تفتح طريقًا جنائيًا حاسمًا لصناعة القوارب. في بيئة حيث كل غرام من الكربون مهم، فإن فهم كيف ولماذا يفشل الصاري لا يقل قيمة عن تصميم صاري جديد.
ما هي المنهجية المستخدمة لربط الشذوذات المكتشفة في المسح ثلاثي الأبعاد للصاري بالأحمال الديناميكية المحاكاة وتحديد التسلسل الدقيق لانتشار الكسر؟
(ملاحظة: إجهاد المواد يشبه إجهادك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)