يتعرض هيكل من الكربون لطائرة إقلاع وهبوط عمودي (VTOL) لصدمة طائر (bird strike) لا تترك علامات خارجية، ولكنها تُحدث ضررًا داخليًا خطيرًا. يتيح الجمع بين التصوير الحراري النشط والمحاكاة بالعناصر المحدودة باستخدام Altair Radioss رؤية هذا التفكك الطبقي غير المرئي. يُحدث سير العمل هذا، الذي يدمج المسح ثلاثي الأبعاد، والشبكات في MeshLab، وتحليل الكلال، ثورة في فحص المواد المركبة في صناعة الطيران.
سير العمل التقني: من المسح الحراري إلى نموذج الكلال 🔬
تبدأ العملية بالتصوير الحراري النشط، حيث يُثار سطح الهيكل بواسطة مصدر حرارة خارجي. تلتقط كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء التغيرات في درجات الحرارة التي تكشف عن التفكك الطبقي الداخلي، لأن الهواء المحبوس في الشق ينقل الحرارة بشكل مختلف. تُستورد سحابة النقاط الحرارية هذه إلى RealityCapture لإنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد دقيقة للمنطقة المتضررة. ثم، في MeshLab، يتم تحسين الشبكة، وإزالة الضوضاء، وتحسين الطوبولوجيا للتحليل الهيكلي. أخيرًا، تحاكي Altair Radioss الصدمة الأولية (bird strike) وانتشار الضرر تحت الأحمال المتكررة، مما يسمح بالتنبؤ بالعمر المتبقي للمكون دون الحاجة إلى اختبارات تدميرية.
آثار على الصيانة التنبؤية للمواد المركبة ✈️
يغير هذا النهج قواعد اللعبة في فحص طائرات الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL)، حيث تكون هياكل الكربون خفيفة الوزن ولكنها عرضة للصدمات دون علامات مرئية. إن القدرة على اكتشاف ونمذجة الضرر الداخلي باستخدام التصوير الحراري النشط والتحقق من صحته من خلال المحاكاة العددية تسمح بتخطيط الإصلاحات قبل حدوث عطل كارثي. يوفر تكامل أدوات مثل RealityCapture وMeshLab وRadioss لمهندسي الكلال مختبرًا افتراضيًا لدراسة كيفية تدهور المواد المركبة، مما يسرع تصميم هياكل أكثر أمانًا ومتانة.
كيف يمكن دمج التصوير الحراري النشط والمحاكاة بالعناصر المحدودة للتمييز بين الضرر الخفي الناتج عن صدمة الطائر والتباين الحراري الطبيعي في هيكل كربون لطائرة VTOL؟
(ملاحظة: كلال المواد يشبه كلالك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)