Ein Unfall an einer Menschengyroskop-Attraktion hat einen seltenen mechanischen Fehler offengelegt: den Bruch der Welle des Zwischenrings durch kombinierte mehrachsige Ermüdung. Der Vorfall, bei dem niemand schwer verletzt wurde, wurde mittels einer 3D-Pipeline untersucht, die Fotogrammetrie mit Agisoft Metashape und Finite-Elemente-Simulationen in LS-DYNA kombinierte. Die Analyse zeigte, wie zyklische Belastungen in mehreren Richtungen die Festigkeit des Stahls überstiegen.
3D-Rekonstruktion und Simulation des Strukturversagens 🔧
Das forensische Team erstellte ein digitales Modell der Attraktion mit Agisoft Metashape aus 400 Fotos des Gyroskops nach dem Unfall. Dieses Modell wurde in LS-DYNA importiert, um die mehrachsige Ermüdung unter realen Betriebsbedingungen zu simulieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Welle durch eine Kombination aus zyklischer Biegung und Torsion versagte, mit Spannungskonzentrationen im Ausrundungsradius. Die Simulation identifizierte, dass das Material zuvor unentdeckte Mikrorisse aufwies, die bei routinemäßigen Sichtprüfungen nicht erkannt wurden.
Die Welle, die Schluss machte, ohne Vorwarnung ⚙️
Anscheinend beschloss die Welle des Zwischenrings, gerade als das Gyroskop auf Hochtouren lief, einen dauerhaften Urlaub zu nehmen. Die kombinierte mehrachsige Ermüdung, dieser stille Feind, der nicht auf den Wartungslisten auftaucht, zeigte, dass selbst der edelste Stahl einen schlechten Tag haben kann. Allerdings wissen wir jetzt zumindest, dass Agisoft und LS-DYNA diese mechanischen Dramen vorhersagen können, auch wenn sie nicht verhindern, dass das Eisen es leid wird, unermüdlich zu arbeiten.