डोम इन्फ्लेटेबल का पतन: एक प्रेसोस्टैटिक संरचना का फोरेंसिक मॉडलिंग

पिछली सर्दियों में, टेनिस सेंटर का एक inflatable गुंबद बर्फीले तूफान के दौरान ढह गया, जिससे इंजीनियरों के पास दो परिकल्पनाएँ रह गईं: ब्लोइंग सिस्टम में खराबी जिसने आंतरिक दबाव कम कर दिया, या झिल्ली की सीवन में विनाशकारी दरार। घटना को स्पष्ट करने के लिए, हमारी फोरेंसिक विश्लेषण टीम ने Rhino 3D में गुंबद की ज्यामिति को फिर से बनाया और इसे एक कठोर मल्टीफिजिक्स अध्ययन के अधीन किया। संरचनात्मक विश्लेषण के लिए SAP2000 और द्रव गतिकी के लिए Ansys Fluent को मिलाकर, हम ढहने के सटीक क्रम का पता लगाने में सफल रहे।

युग्मित सिमुलेशन: Ansys Fluent 🌀 में बर्फ और हवा का भार

Rhino 3D मॉडल को NURBS सतह के रूप में Ansys Fluent में निर्यात किया गया, जहाँ 90 km/h की झोंका प्रोफ़ाइल और 45 kg/m2 की बर्फ संचय के साथ एक पवन डोमेन कॉन्फ़िगर किया गया। समानांतर में, SAP2000 में झिल्ली को 250 Pa के डिज़ाइन आंतरिक दबाव के साथ एक केबल-झिल्ली तत्व के रूप में मॉडल किया गया। CFD सिमुलेशन से पता चला कि हवा के भार के तहत, हवा की ओर के चेहरे पर गतिशील दबाव ने पीछे के कवर पर एक अवसाद उत्पन्न किया, जिससे अनुदैर्ध्य सीमों में तनाव बढ़ गया। परिणामों से पता चला कि आंतरिक दबाव, 180 Pa से नीचे गिरने पर, अत्यधिक विरूपण का कारण बना जो PVC सामग्री की लोचदार सीमा से 23% अधिक था।

उत्प्रेरक का सत्यापन: ब्लोइंग बनाम सीम टूटना 🔍

डेटा की तुलना निर्णायक थी। सिमुलेशन ने संकेत दिया कि सीम के टूटने से एक असममित और तेज़ ढहना होता, जबकि ब्लोइंग की विफलता ने एक क्रमिक और सममित धंसाव उत्पन्न किया, जो दुर्घटना की छवियों में देखे गए विरूपण पैटर्न से मेल खाता है। SAP2000 से निकाला गया आंतरिक दबाव बनाम समय वक्र, 4 सेकंड में 250 Pa से 0 Pa तक एक रैखिक गिरावट दिखाता है, जो पंखे के ब्लैकआउट का विशिष्ट है। इस प्रकार, यह पुष्टि हुई कि ढहना प्रेशराइज़ेशन सिस्टम में एक विद्युत विफलता से शुरू हुआ था, न कि कैनवास के टूटने से।

असममित बर्फ भार के तहत एक inflatable गुंबद की गतिशील अस्थिरता का सटीक अनुकरण करने के लिए एक परिमित तत्व विश्लेषण में किन कठोरता और संरचनात्मक अवमंदन मापदंडों का मॉडलिंग किया जाना चाहिए?

(पी.एस.: ढहने का अनुकरण करना आसान है। मुश्किल यह है कि प्रोग्राम क्रैश न हो।)