Análisis forense de fracturas por fatiga con modelos 3D
Análisis forense de fracturas por fatiga con modelos 3D
Cuando un componente mecánico, como el brazo de una atracción de feria, falla, los ingenieros forenses intervienen para descubrir el porqué. La causa suele ser la fatiga del metal, un fenómeno donde las grietas se expanden de forma progresiva bajo cargas que se repiten. Para investigar a fondo, se digitaliza la superficie rota con un escáner 3D industrial de alta precisión. 🛠️
Digitalizar la fractura para entender su historia
Equipos como el GOM ATOS Q capturan la topografía completa de la rotura. Este proceso registra hasta los detalles microscópicos, incluidas las marcas de playa y las estrías que dejó la grieta al avanzar. Estos datos forman una nube de puntos que es la base del análisis posterior.
Procesar el escaneo 3D:- El software especializado, como GOM Inspect, procesa los millones de puntos capturados.
- Los expertos examinan el modelo 3D para localizar las marcas de playa, que son anillos que indican periodos donde la grieta dejó de crecer.
- Medir la distancia entre estas marcas permite calcular la velocidad a la que se propagó la fisura en cada fase.
Este análisis topográfico reconstruye la cronología del daño y estima cuántos ciclos de carga aguantó la pieza antes de romperse.
Integrar datos reales en simulaciones virtuales
La información extraída del modelo 3D no se queda ahí. Se introduce en software de elementos finitos como Ansys o Abaqus para simular las tensiones que sufría el componente durante su uso normal. Esta correlación entre el mundo físico y el digital es clave.
Objetivos de la simulación correlacionada:- Comprobar si los niveles de tensión calculados coinciden con la velocidad de propagación observada en la grieta.
- Determinar si el tamaño de la fisura era suficiente para que se detectara en una inspección de mantenimiento previa al accidente.
- Establecer las causas técnicas del fallo de manera objetiva.
De la investigación a la prevención
Este proceso técnico es fundamental para dos aspectos: determinar responsabilidades en un incidente y, lo más importante, mejorar los protocolos de seguridad. Los hallazgos permiten revisar y endurecer los criterios de inspección y los intervalos de mantenimiento para componentes críticos. El objetivo final es evitar que un fallo por fatiga, que se desarrolla en silencio, termine en una caída inesperada. 🔍