यूएचएमडब्ल्यूपीई ढाल में विघटन विफलता: माइक्रो-सीटी और अबाकस के साथ फोरेंसिक विश्लेषण

अल्ट्रा-हाई मॉलिक्यूलर वेट पॉलीइथिलीन (UHMWPE) से बनी एक बैलिस्टिक शील्ड कम गति के टुकड़े के प्रभाव से विफल हो गई। दृश्य निरीक्षण में कोई पूर्ण प्रवेश नहीं दिखा, लेकिन शीटों का आंतरिक पृथक्करण देखा गया। यह लेख फोरेंसिक वर्कफ़्लो का विवरण देता है जिसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया गया कि क्या निर्माण के दौरान प्रेसिंग दबाव में त्रुटि डिलेमिनेशन का मूल कारण थी।

3D पाइपलाइन: माइक्रो-सीटी स्कैनिंग और वॉल्यूम ग्राफ़िक्स में सेगमेंटेशन 🛡️

पहला कदम क्षतिग्रस्त शील्ड को उच्च-रिज़ॉल्यूशन वॉल्यूमेट्रिक पॉइंट क्लाउड प्राप्त करने के लिए माइक्रो-सीटी स्कैन के अधीन करना था। वॉल्यूम ग्राफ़िक्स में, कम सामंजस्य वाले क्षेत्रों को सेगमेंट किया गया, उन क्षेत्रों की पहचान की गई जहाँ सामग्री का घनत्व नाममात्र मूल्य के 85% से कम था। ये क्षेत्र, परतों के बीच लम्बी सरंध्रता के रूप में दिखाई देते हैं, एक 3D मॉडल में अलग कर दिए गए। बाद में, उन क्षेत्रों के खराब यांत्रिक गुणों के साथ एक परिमित तत्व मेश निर्यात किया गया। GOM इंस्पेक्ट के विश्लेषण ने पुष्टि की कि अवशिष्ट विकृतियाँ प्रभाव की ज्यामिति से मेल खाती हैं, जिससे सेगमेंटेशन मान्य हो गया।

Abaqus में सिमुलेशन और दबाव परिकल्पना का सत्यापन 🔬

Abaqus में, कम सामंजस्य वाले क्षेत्रों वाले मॉडल पर टुकड़े के प्रभाव का अनुकरण किया गया। तनाव वितरण ने सेगमेंट किए गए क्षेत्रों के किनारों पर स्थानीयकृत चोटियाँ दिखाईं, जिससे दरार का प्रसार हुआ जो देखे गए डिलेमिनेशन को सटीक रूप से दोहराता था। एक आदर्श शील्ड (बिना दोषों के) का उपयोग करके नियंत्रण सिमुलेशन के साथ तुलना करने पर, विफलता नहीं हुई। इसने पुष्टि की कि अपर्याप्त प्रेसिंग दबाव ने कमजोर बिंदु बनाए, न कि आधार सामग्री में कोई दोष। यह वर्कफ़्लो दर्शाता है कि कैसे माइक्रो-सीटी और सिमुलेशन का एकीकरण निर्माण प्रक्रियाओं का ऑडिट करने की अनुमति देता है।

कम गति के टुकड़े के प्रभाव के लिए Abaqus में परिमित तत्व मॉडल द्वारा अनुमानित डिलेमिनेशन शुरुआत क्षेत्रों के साथ UHMWPE शीटों के इंटरफ़ेस पर माइक्रो-सीटी द्वारा पाई गई असंततताएँ कैसे सहसंबद्ध होती हैं।

(पी.एस.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी थकान जैसी होती है।)