Die Ablösung eines Partikeldetektors am Meeresboden löste eine forensische Untersuchung auf höchstem Niveau aus. Der Bruch des Kardangelenks, einer kritischen Komponente des Verankerungssystems, stellte ein Dilemma dar: War es Ermüdung des Materials durch die Strömungen oder Biokorrosion durch extremophile Mikroorganismen? Um dies zu klären, wurde ein ROV mit hochauflösenden Kameras eingesetzt. Ziel war es, die exakte Geometrie des Bruchs für eine spätere virtuelle Analyse zu erfassen.
Forensischer Arbeitsablauf: Von der Punktwolke zur FEA 🔍
Der Prozess begann in Agisoft Metashape mit aktiviertem Unterwassermodus, wobei Licht und Wasserbrechung kalibriert wurden, um ein originalgetreues 3D-Netz des Bruchs zu erzeugen. Diese Punktwolke wurde in Blender importiert, um digitales Rauschen zu entfernen und die Bruchzone zu segmentieren. Das bereinigte Modell gelangte zu Solid Edge, wo eine Finite-Elemente-Analyse (FEA) durchgeführt wurde. Zwei Szenarien wurden simuliert: typische mechanische Spannungszyklen der Ermüdung und ein Modell des Oberflächenabbaus durch Biokorrosion. Der Vergleich der virtuellen Verformungen mit der tatsächlichen Bruchgeometrie ermöglichte es, reine Ermüdung auszuschließen und mikrobielle Aktivität als Hauptursache zu identifizieren.
Der Wert der Simulation bei der Untersuchung von Ausfällen ⚙️
Dieser Fall zeigt, dass die Simulation von Materialermüdung nicht nur zur Vermeidung von Ausfällen dient, sondern auch zu deren nachträglicher Untersuchung. Die Kombination aus Unterwasser-Fotogrammetrie und FEA liefert ein technisches Urteil, ohne das Bauteil vom Meeresboden bergen zu müssen. Für Ingenieure ist die Lehre klar: Biokorrosion muss in extremen Umgebungen als aktiver Stressfaktor modelliert werden und nicht nur als passiver Verschleiß. Die forensische 3D-Rekonstruktion etabliert sich somit als unverzichtbares Werkzeug in der Materialtechnik.
Wie die Finite-Elemente-Simulation des Ermüdungsmodells des Gelenks die Interpretation der durch forensische Fotogrammetrie gewonnenen Punktwolken zur Bestimmung der Grundursache des Ausfalls beeinflusste.
(PS: Materialermüdung ist wie deine nach 10 Stunden Simulation.)