Eine Gezeitenkraftturbine löste sich vom Meeresboden und riss dabei einen Abschnitt von Glasfaserkabeln mit sich. Der Vorfall, der sich in einem Unterwasserströmungspark ereignete, löste ein forensisches Ingenieurprotokoll aus. Um die Grundursache zu ermitteln, kombinierte das Team hochauflösende Sonarscans mit Unterwasserfotogrammetrie und erstellte ein digitales Modell des Meeresbodens und der Trümmer der Struktur.
Technischer Arbeitsablauf: Von der Punktwolke zur Ermüdungssimulation 🌊
Die rohen Sonardaten und Unterwasserbilder wurden in EIVA NaviModel und Agisoft Metashape verarbeitet, wodurch eine präzise Punktwolke des Schadensbereichs entstand. Auf dieser Grundlage wurde in Maya die vollständige Geometrie der Turbine und der Bolzenverbindung zum Meeresboden modelliert. Der nächste Schritt war der Export dieses Modells nach OrcaFlex, wo die historisch aufgezeichneten hydrodynamischen Lasten angewendet wurden. Die Simulation ergab, dass die galvanische Korrosion, beschleunigt durch die Verbindung von Stahl und Kupferlegierungen in den Bolzen, den tragenden Querschnitt um 40% reduziert hatte, was während einer Flutspitze zu einem Ermüdungsbruch durch zyklische Belastung führte.
Lehren für die Ermüdungssimulation von Materialien ⚙️
Dieser Fall zeigt, dass Unterwasserfotogrammetrie nicht nur ein Dokumentationswerkzeug ist, sondern eine Datenquelle für Ermüdungsmodelle darstellt. Die Kombination von galvanischer Erosion und mechanischer Spannung ist ein kritisches Szenario, das bei der Konstruktion von Meeresverankerungen oft unterschätzt wird. Die angewandte Methodik ermöglicht die Validierung von Hypothesen zur Materialdegradation mit hoher Präzision und setzt einen neuen Standard für die forensische Analyse von Infrastrukturen der marinen erneuerbaren Energien.
Als forensischer Ingenieur: Welche Parameter der Materialermüdungssimulation hielten Sie bei der 3D-Rekonstruktion der Versagenssequenz der Unterwasserturbine durch galvanische Erosion für kritisch, um den Schaden durch Spannungsrisskorrosion vom zyklischen, gezeiteninduzierten mechanischen Verschleiß zu unterscheiden?
(PS: Materialermüdung ist wie deine nach 10 Stunden Simulation.)