تعرض جهاز الاستقبال المركزي لبرج تركيز شمسي لكسر حرج، مما تسبب في تسرب الأملاح المنصهرة على الهيكل. نشأ العطل عن تدرج حراري شديد في أنابيب السبائك، مما استدعى تحليلاً دقيقاً. تم تنفيذ سير عمل يجمع بين المسح بالليزر والتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لالتقاط الهندسة الفعلية ودرجات حرارة السطوح، مما أتاح تحديد النقطة الدقيقة لنشوء الشق في خط الأنابيب ثلاثي الأبعاد.
التقاط البيانات ومحاكاة التدرج الحراري 🔥
بدأت العملية بالمسح باستخدام LiDAR عبر Leica Cyclone، مما أنتج سحابة نقاط عالية الكثافة تعكس التشوه بعد الكسر. بالتزامن، سجل التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء خطوط تساوي الحرارة على السطح المعدني، منشئاً خريطة حرارية للتدرج. تم دمج هذه البيانات في Ansys Mechanical، حيث طبقت شروط الحدود الحرارية الفعلية. أعادت المحاكاة بالعناصر المحدودة إنتاج دورة التمدد والانكماش التفاضلي، محددة منطقة أقصى تركيز للإجهادات. كشف تحليل الكلال أن الشق الصغير نشأ في لحام حيث كان معامل التمدد يولد ذروة إجهاد دوري، متطابقاً تماماً مع الكسر الفيزيائي الملاحظ.
التصور التنبؤي للوقاية من الأعطال 🛠️
تم دمج نتائج المحاكاة في Autodesk Revit لتوثيق التوأم الرقمي للمحطة، مع وضع علامات على المناطق الحرجة لأنبوب السبائك. أخيراً، استُخدم Twinmotion لتوليد 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 وقوع حوادث مستقبلية بسبب الإجهاد الحراري في البنى التحتية الشمسية.
ما منهجية رسم الخرائط ثلاثي الأبعاد ومحاكاة الكلال الحراري التي توصون بها للتنبؤ بالعمر الافتراضي لجهاز الاستقبال في برج شمسي في مواجهة الكسر الناتج عن الأملاح المنصهرة؟
(ملاحظة: كلال المواد يشبه كلالك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)