对航天器再入大气层后结构失效的调查是一项高难度的法证工程挑战。所分析的案例涉及确定隔热瓦的损坏是源于太空碎片撞击，还是上升过程中的化学降解。解决这一问题的关键在于一个结合了先进三维数字化、内部缺陷分析和计算机模拟的工作流程。
技术工作流程：从受损部件到诊断 🔍
该过程始于对受损部件的精确数字化。通过使用GOM ATOS工业扫描仪获取了变形后的外部几何形状。随后，利用Micro-CT进行分析，并在Volume Graphics VGSTUDIO MAX中处理，得以量化内部孔隙率、微裂纹和复合材料结构，而无需破坏部件。这些信息被用来创建一个精确的数字模型。之后，在Ansys Discovery中，模拟了再入过程中的热环境和流体流动，并将其应用于识别出缺陷和未识别出缺陷的模型。将模拟结果与实际损坏模式进行比较，对最终诊断起到了决定性作用。
模拟作为法证工程中的决定性工具 ⚖️
这个案例强调了模拟如何超越设计阶段。在失效调查中，像Ansys这样的工具可以安全、可控地重现极端条件，并隔离关键变量。将“理想”模型与从现实世界获得的“缺陷”模型进行对比的能力，完成了工程学的闭环，将事故转化为经过验证的知识，以预防未来的故障。
如何利用多轴疲劳和热机械模拟来确定热防护系统的灾难性失效是由于制造缺陷、固定装置的设计错误，还是再入过程中超出规范的载荷序列造成的？
（附注：材料的疲劳就像你进行10小时模拟后的状态。）