محاكاة ثلاثية الأبعاد للإجهاد الجلفاني في مثبتات عوامات الطاقة الموجية

أدى العطل الأخير في مزرعة عوامات توليد الطاقة بضغط الأمواج (point absorbers) أثناء عاصفة إلى تسليط الضوء على ظاهرة التآكل-الإجهاد المتسارع. كشف التحليل الجنائي ثلاثي الأبعاد أن سلاسل التثبيت تعطلت بسبب تيارات كلفانية بين المعدن وقاع البحر، وهي ظاهرة كان بإمكان النمذجة التنبؤية توقعها. يوضح هذا المقال كيف أتاح كل من OrcaFlex وBentley OpenRoads إعادة إنشاء دورة حياة المادة.

إعادة البناء الرقمي للعطل باستخدام OrcaFlex وBentley OpenRoads 🌊

باستخدام OrcaFlex، تمت محاكاة الديناميكيات غير الخطية للسلاسل تحت تأثير الأمواج القصوى، مما أسفر عن خرائط للإجهاد المتبقي في كل حلقة. تم تصدير البيانات إلى Bentley OpenRoads لنمذجة التفاعل الجيوتقني لقاع البحر، وتحديد نقطة حرجة حيث كانت السلسلة تحتك بتكوينات صخرية غنية بالمعادن الموصلة. أدى الجمع بين الإجهاد الدوري والتآكل الكلفاني إلى تقليل العمر الافتراضي المقدر بنسبة 40% وفقًا لمنحنيات S-N للمعيار DNV-OS-E301. أظهر النموذج ثلاثي الأبعاد أن العطل لم يكن مفاجئًا، بل تدريجيًا، مع تشكل شقوق دقيقة في مناطق عالية التركيز الأيوني.

دروس للمحاكاة التنبؤية البحرية ⚙️

تثبت هذه الحالة أن محاكاة الإجهاد لا يمكنها تجاهل البيئة الكهروكيميائية. تشير الرسوم البيانية للعمر الافتراضي المولدة في OrcaFlex إلى أنه بدون مراعاة الزوج الكلفاني، كان النظام سيجتاز الشهادات القياسية. الدرس واضح: يجب أن تدمج النمذجة ثلاثية الأبعاد بيانات مقاومة قاع البحر وإمكانات التآكل لتجنب الأعطال الكارثية. في Foro3D، نعتقد أن الجيل القادم من المعايير يجب أن يطلب هذا المستوى من التفاصيل في محاكاة المواد للبنى التحتية البحرية.

كيف يمكن نمذجة تأثير التآكل الكلفاني بدقة على عمر الإجهاد لسلاسل تثبيت العوامات الموجية تحت أحمال العواصف الدورية؟

(ملاحظة: إجهاد المواد يشبه إجهادك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)