تعرض المستقبل المركزي لبرج تركيز شمسي لكسر حرج، مما تسبب في تسرب الأملاح المنصهرة على الهيكل. تطلب العطل، الناتج عن تدرج حراري شديد في أنابيب السبائك، تحليلاً دقيقًا. تم تنفيذ سير عمل يجمع بين المسح بالليزر والتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لالتقاط الهندسة الفعلية ودرجات حرارة السطح، مما سمح بتحديد نقطة بدء الشق بالضبط في خط الأنابيب ثلاثي الأبعاد.
التقاط البيانات ومحاكاة التدرج الحراري 🔥
بدأت العملية بمسح LiDAR باستخدام Leica Cyclone، مما أدى إلى توليد سحابة نقاط عالية الكثافة تعكس التشوه بعد الكسر. في الوقت نفسه، سجل التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء خطوط تساوي الحرارة على السطح المعدني، مما أنشأ خريطة حرارية للتدرج. تم دمج هذه البيانات في Ansys Mechanical، حيث تم تطبيق شروط الحدود الحرارية الفعلية. أعادت محاكاة العناصر المحدودة إنتاج دورة التمدد والانكماش التفاضلي، مما حدد منطقة أقصى تركيز للإجهاد. كشف تحليل الإجهاد أن الشق الدقيق نشأ في لحام حيث كان معامل التمدد يولد ذروة إجهاد دوري، متطابقًا تمامًا مع الكسر الفيزيائي الملاحظ.
تصور تنبؤي للوقاية من الأعطال 🛠️
تم دمج نتائج المحاكاة في Autodesk Revit لتوثيق التوأم الرقمي للمحطة، مع وضع علامات على المناطق الحرجة في أنبوب السبائك. أخيرًا، تم استخدام Twinmotion لإنشاء تصور غامر للحدث، يوضح تطور التدرج الحراري وتقدم الكسر. لا يشرح هذا النموذج التفاعلي العطل الذي حدث فحسب، بل يعمل كأداة تنبؤية لإعادة تصميم الدعامات والعوازل، مما يخفف من خطر الحوادث المستقبلية الناجمة عن الإجهاد الحراري في البنى التحتية الشمسية.
ما هي منهجية رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد ومحاكاة الإجهاد الحراري التي توصون بها للتنبؤ بالعمر الافتراضي للمستقبل في برج شمسي في مواجهة الكسر الناتج عن الأملاح المنصهرة؟
(ملاحظة: إجهاد المواد يشبه إجهادك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)