انهيار غرفة الضغط العالي أثناء علاج طبي في المنزل أدى إلى تفعيل تحقيق جنائي رفيع المستوى. انهار البوليمر المقوى للهيكل فجأة، مما تسبب في انفجار داخلي أدى إلى تشتت عشرات الشظايا. كان على الخبرة القضائية الإجابة على سؤالين رئيسيين: أين نشأ الشق القاتل وهل تم التلاعب بصمامات التنفيس. ولتحقيق ذلك، تم تنفيذ سير عمل يجمع بين التصوير المقطعي المحوسب عالي الدقة والمحاكاة بالعناصر المحدودة.
سير العمل الجنائي: من المسح المقطعي إلى المحاكاة غير الخطية 🔍
بدأت العملية في VGSTUDIO MAX، حيث تم مسح جميع الشظايا المستردة باستخدام التصوير المقطعي الصناعي. تم إنشاء شبكة حجمية سمحت بضم القطع افتراضيًا مثل أحجية ثلاثية الأبعاد، وتحديد أسطح الكسر التكميلية. تم تصدير هذه إعادة البناء الرقمية إلى Geomagic Design X لتحسين الهندسة وإصلاح القطع الأثرية للمسح. لاحقًا، تم نمذجة صمامات التنفيس والتعزيزات الهيكلية المفقودة في Rhinoceros 3D. تم نقل التجميع الكامل إلى Abaqus، حيث تم تطبيق ظروف الضغط الداخلي ومحاكاة دورات التحميل التاريخية للمعدات، باستخدام نموذج الضرر التدريجي للبوليمر المقوى.
إجهاد المواد كضمان للسلامة الطبية ⚙️
كشفت المحاكاة أن نقطة بداية الشق تقع في منطقة تركيز إجهاد بالقرب من اتصال الهيكل بمنفذ الدخول. أشار تحليل الإجهاد إلى أن المادة تجاوزت عمرها الافتراضي المقدر بسبب دورات صغيرة غير مسجلة. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت محاكاة الصمامات أنه لم يتم التلاعب بها؛ كان الفشل حصريًا بسبب إجهاد البوليمر. تؤكد هذه الحالة على ضرورة دمج محاكاة الإجهاد في عمليات اعتماد الأجهزة الطبية المحمولة، حيث يشكل الفشل الهيكلي خطرًا مباشرًا على الحياة.
كيف تم دمج بيانات المحاكاة بالعناصر المحدودة مع المسح ثلاثي الأبعاد للكسور لتحديد التسلسل الدقيق لانتشار الشق في انهيار غرفة الضغط العالي المحمولة
(ملاحظة: إجهاد المواد يشبه إجهادك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)