तरल नियॉन क्रायोस्टेट: सत्ताईस केल्विन पर वेल्डिंग में तापीय थकान का विश्लेषण

उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग (HTS) चुंबक में एक गंभीर विफलता ने तरल नियॉन क्रायोस्टेट्स की अखंडता पर ध्यान केंद्रित किया है। सुपरकंडक्टिंग स्थिति के नुकसान का कारण शीतलक रिसाव को माना जाता है, जिसमें संदेह है कि 27K तक ठंडा करने के दौरान थर्मल संकुचन तनाव ने एक वेल्ड जोड़ को तोड़ दिया। SolidWorks Thermal, Volume Graphics और Siemens NX से बनी 3D पाइपलाइन का उपयोग इस परिकल्पना को सत्यापित करने और क्रायोजेनिक तनाव के तहत सामग्री के व्यवहार को मॉडल करने के लिए किया जाता है।

थर्मल तनाव और थकान सिमुलेशन के लिए 3D पाइपलाइन 🔬

प्रक्रिया SolidWorks Thermal से शुरू होती है, जहां परिवेश से 27K तक तापमान प्रवणता का अनुकरण किया जाता है, जो क्रायोस्टेट ज्यामिति में प्रेरित विकृतियों की गणना करता है। परिणामी तनाव मानचित्रों को वेल्ड में सरंध्रता और आंतरिक दोषों के विश्लेषण के लिए Volume Graphics में निर्यात किया जाता है, जो पूर्व-मौजूदा माइक्रोक्रैक की पहचान करता है जो तनाव सांद्रक के रूप में कार्य करते हैं। अंत में, Siemens NX इस डेटा को एक सामग्री थकान मॉडल में एकीकृत करता है, फ्रैक्चर प्रसार की भविष्यवाणी करने के लिए थर्मल लोडिंग चक्र लागू करता है। सिमुलेशन से पता चलता है कि क्रायोस्टेट के स्टेनलेस स्टील और टिन-सिल्वर वेल्ड के बीच अंतर संकुचन उत्पन्न करता है जो लोचदार सीमा से अधिक होता है, जो इंटरफ़ेस पर भंगुर विफलता को ट्रिगर करता है।

क्रायोजेनिक सीलिंग का सबक ❄️

यह मामला दर्शाता है कि थकान सिमुलेशन न केवल विफलताओं की भविष्यवाणी करता है, बल्कि महत्वपूर्ण जोड़ों के डिजाइन को फिर से परिभाषित करता है। 3D पाइपलाइन यह देखने की अनुमति देती है कि कमरे के तापमान पर एक वेल्ड में एक अगोचर माइक्रोक्रैक 27K पर एक भयावह फ्रैक्चर में कैसे बदल जाता है। परिमित तत्व मॉडल के माध्यम से सीलिंग का सत्यापन अपरिहार्य हो जाता है, क्योंकि क्रायोजेनिक्स में भौतिक परीक्षण महंगा और खतरनाक है। सुपरकंडक्टर उद्योग को महत्वपूर्ण बिंदुओं का अनुमान लगाने और शीतलन प्रणालियों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इन उपकरणों को एकीकृत करना चाहिए।

यह मानते हुए कि HTS चुंबक में गंभीर विफलता क्रायोस्टेट वेल्ड में उत्पन्न हुई, कौन सी परिमित तत्व सिमुलेशन पद्धति 27K और कमरे के तापमान के बीच चक्रों के अधीन स्टेनलेस स्टील वेल्डेड जोड़ों में थर्मल थकान दरारों के नाभिकीकरण और प्रसार की अधिक सटीक भविष्यवाणी करने की अनुमति देती है?

(पी.डी.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी तरह है।)