Der jüngste Ausfall auf einer Farm von Wellenenergie-Bojen (Point Absorbers) während eines Sturms hat den Fokus auf beschleunigte Korrosionsermüdung gelenkt. Die 3D-forensische Analyse ergab, dass die Ankerketten aufgrund von galvanischen Strömen zwischen dem Metall und dem Meeresboden versagten – ein Phänomen, das die prädiktive Modellierung hätte vorhersagen können. Dieser Artikel erläutert, wie OrcaFlex und Bentley OpenRoads es ermöglichten, den Lebenszyklus des Materials nachzubilden.
Digitale Rekonstruktion des Versagens mit OrcaFlex und Bentley OpenRoads 🌊
Mit OrcaFlex wurde die nichtlineare Dynamik der Ketten unter extremem Wellengang simuliert, wodurch Karten der Restspannung in jedem Kettenglied erstellt wurden. Die Daten wurden in Bentley OpenRoads exportiert, um die geotechnische Interaktion des Meeresbodens zu modellieren. Dabei wurde ein kritischer Punkt identifiziert, an dem die Kette an leitfähigen Mineralien reichen Gesteinsformationen scheuerte. Die Kombination aus zyklischer Ermüdung und galvanischer Korrosion reduzierte die geschätzte Lebensdauer gemäß den S-N-Kurven der Norm DNV-OS-E301 um 40%. Das 3D-Modell zeigte, dass das Versagen nicht plötzlich, sondern fortschreitend war, wobei sich Mikrorisse in Bereichen hoher Ionenkonzentration bildeten.
Lehren für die prädiktive Offshore-Simulation ⚙️
Dieser Fall zeigt, dass die Ermüdungssimulation das elektrochemische Umfeld nicht ignorieren darf. Die in OrcaFlex erstellten Lebensdauerdiagramme deuten darauf hin, dass das System ohne Berücksichtigung des galvanischen Paares die Standardzertifizierungen bestanden hätte. Die Lehre ist klar: Die 3D-Modellierung muss Daten zum spezifischen Widerstand des Meeresbodens und zu Korrosionspotenzialen integrieren, um katastrophale Ausfälle zu vermeiden. Bei Foro3D glauben wir, dass die nächste Generation von Normen dieses Detailniveau bei der Simulation von Materialien für Offshore-Infrastrukturen fordern wird.
Wie kann die Wirkung der galvanischen Korrosion auf die Ermüdungslebensdauer von Ankern von Wellenenergie-Bojen unter zyklischen Sturmbelastungen präzise modelliert werden?
(PS: Materialermüdung ist wie deine nach 10 Stunden Simulation.)