Der Unfall der Wellen-Fahrattraktion hat ein klassisches Problem der Ingenieurwissenschaften auf den Tisch gebracht: den Bruch der Antriebspleuelstange durch Ermüdung infolge variabler Biegebeanspruchung. Dieser während eines Routinebetriebs aufgetretene Schaden zwingt zur Überprüfung der Konstruktions- und Wartungsprotokolle. Zur Analyse des Unglücks wurde eine 3D-Pipeline eingesetzt, die Leica Cyclone für die Erfassung der realen Geometrie und Simpack für die dynamische Mehrkörpersimulation kombiniert.
3D-Pipeline für die strukturelle Ermüdungsanalyse 🔧
Der Prozess beginnt mit Leica Cyclone, das eine präzise Punktwolke der gebrochenen Pleuelstange und ihrer Lager erzeugt. Diese Geometrie wird in Simpack importiert, wo das gesamte mechanische System modelliert wird. Die während des Betriebs aufgezeichneten zyklischen, variablen Biegelasten werden aufgebracht. Die Software ermöglicht die Identifizierung von Spannungskonzentrationspunkten und die geschätzte Lebensdauer des Bauteils. Die Ergebnisse bestätigen, dass der Bruch in einem Bereich mit unzureichendem Ausrundungsradius seinen Ursprung hatte, was die Ermüdung bis zum endgültigen Bruch verstärkte.
Die Pleuelstange, die keine Pause einlegte 😅
Die Pleuelstange, wie jener Angestellte, der nie Urlaub nimmt, zerbrach schließlich an der angestauten Belastung. Während die Ingenieure Leica Cyclone verwenden, um die Überreste zu scannen, und Simpack, um das mechanische Drama nachzustellen, kann man nicht umhin zu denken: Hätte das Bauteil eine Gewerkschaft gehabt, hätte es vielleicht eine rechtzeitige Inspektion gefordert. Letztendlich war der Fehler kein Rätsel: Die Ermüdung durch variable Biegung ist nur die Art des Metalls zu sagen: Bis hierher und nicht weiter.