एक उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स संयंत्र में, उच्च तापमान पर गैलियम-इंडियम मिश्र धातु ले जाने वाली एक स्टेनलेस स्टील पाइप में भयावह विस्फोट हुआ। प्रारंभिक विश्लेषण ने अंतरकणीय संक्षारण विफलता की ओर इशारा किया, एक ऐसी घटना जहां तरल धातु स्टील के अनाज की सीमाओं में प्रवेश करती है, जिससे यह संरचनात्मक रूप से कमजोर हो जाती है। 3D सिमुलेशन के माध्यम से दुर्घटना के पुनर्निर्माण ने उन सटीक दबाव और तापमान स्थितियों को समझने में सक्षम बनाया है जिन्होंने पतन को ट्रिगर किया।
ANSYS Fluent और nCode 🔧 के साथ घटना का मॉडलिंग
घटना को दोहराने के लिए, 400 डिग्री सेल्सियस पर तरल गैलियम-इंडियम के द्रव गतिकी को मॉडल करने के लिए ANSYS Fluent का उपयोग किया गया। सॉफ्टवेयर ने धातु-स्टील इंटरफेस पर गर्मी हस्तांतरण और सतह तनाव के समीकरणों को हल किया। दबाव और तापमान के परिणाम nCode में निर्यात किए गए, जहां एक बहुअक्षीय थकान विश्लेषण किया गया। यह पहचाना गया कि थर्मल चक्र अनाज की सीमाओं पर माइक्रोक्रैक उत्पन्न करते हैं, जो बाद में तरल धातु की संक्षारक क्रिया द्वारा फैलते हैं। सिमुलेशन ने 18 महीने के उपयोगी जीवनकाल की भविष्यवाणी की, जो क्षतिग्रस्त पाइप के संचालन इतिहास से मेल खाता है।
Geomagic Control X के साथ सत्यापन और डिजाइन के लिए सबक 🧠
मॉडल का सत्यापन Geomagic Control X के साथ पाइप के अवशेषों को स्कैन करके किया गया था। फ्रैक्चर क्षेत्र के 3D पॉइंट क्लाउड की nCode सिमुलेशन से तुलना करने पर, यह पुष्टि हुई कि दरारें गणना किए गए तनाव पैटर्न का बिल्कुल अनुसरण करती हैं। सबक स्पष्ट है: तरल धातु मिश्र धातुओं को दुर्दम्य सामग्री या सिरेमिक कोटिंग्स से बने रोकथाम अवरोधों की आवश्यकता होती है। उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स संयंत्रों के लिए, ऑनलाइन कंपन सेंसर और थर्मोग्राफी लागू करने की सिफारिश की जाती है, जो डिजिटल ट्विन्स को फीड करते हैं जो nCode के थकान मॉडल को वास्तविक समय में अपडेट करते हैं।
क्या उच्च तापमान पर गैलियम-इंडियम मिश्र धातुओं के संपर्क में आने वाली स्टेनलेस स्टील पाइप में तरल धातु भंगुरता द्वारा प्रेरित दरार नाभिकीकरण की सटीक भविष्यवाणी करना संभव है, थर्मोडायनामिक्स और संपर्क यांत्रिकी को एकीकृत करने वाले बहुभौतिक सिमुलेशन का उपयोग करके?
(पी.एस.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी तरह होती है।)