एक उच्च-ऊंचाई वाला अनुसंधान गुब्बारा समताप मंडल तक पहुंचने से पहले ही समय से पहले विफल हो गया। बरामद किए गए बहुलक अवशेषों का मूल कारण निर्धारित करने के लिए 3D फोरेंसिक विश्लेषण किया गया। यह तकनीकी लेख उस कार्यप्रवाह का विवरण देता है जिसमें ऑप्टिकल मेट्रोलॉजी, CAD मॉडलिंग और परिमित तत्व सिमुलेशन को संयोजित किया गया ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि ब्लो मोल्ड में एक सूक्ष्म-दोष ने तनाव संकेंद्रक के रूप में कार्य किया, जिसने कम वायुमंडलीय दबाव के विस्तार के तहत एक विनाशकारी दरार शुरू की।
फोरेंसिक कार्यप्रवाह: स्कैनिंग, मेशिंग और झिल्ली सिमुलेशन 🔬
यह प्रक्रिया GOM Inspect का उपयोग करके बरामद बहुलक टुकड़े के 3D स्कैन से शुरू हुई। परिणामी बिंदु बादल को सतह के पुनर्निर्माण और फ्रैक्चर क्षेत्र में एक परिष्कृत जाल उत्पन्न करने के लिए Siemens NX में आयात किया गया था। ब्लो मोल्डिंग के दौरान फंसी एक हवा के बुलबुले से उत्पन्न 0.2 मिमी व्यास की एक सूक्ष्म गुहा की पहचान की गई। इस ज्यामितीय मॉडल को Abaqus में निर्यात किया गया, जहां शेल तत्वों के साथ एक झिल्ली विश्लेषण और ऊंचाई का अनुकरण करने वाला एक घटता आंतरिक दबाव लागू किया गया। परिणामों ने दोष के किनारे पर 3.5 से अधिक का तनाव एकाग्रता कारक (Kt) दिखाया, जो -40 डिग्री सेल्सियस पर PET की तन्य शक्ति से अधिक था।
मॉडल का सत्यापन और थकान सिमुलेशन के लिए सबक ⚙️
मॉडल को सिम्युलेटेड दरार पथ की तुलना वास्तविक बहुलक के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में देखे गए बीच के निशानों से करके मान्य किया गया था। मिलान 95% था, जिसने पुष्टि की कि विफलता अतिदबाव के कारण नहीं थी, बल्कि एक प्रक्रिया दोष के कारण प्रेरित एकल-चक्र थकान के कारण थी। सिमुलेशन इंजीनियरों के लिए, यह मामला परिमित तत्व मॉडल में वास्तविक विनिर्माण सहनशीलता को शामिल करने की आवश्यकता को पुष्ट करता है, विशेष रूप से समताप मंडलीय गुब्बारों जैसे बड़े विरूपण और तापीय प्रवणताओं के अधीन झिल्लियों का विश्लेषण करते समय।
मौसम संबंधी गुब्बारे के डिजाइन में कौन से रेंगना थकान और यूवी गिरावट मापदंडों को अनदेखा किया गया होगा, जिससे समताप मंडल तक पहुंचने से पहले इसका समय से पहले पतन हो गया?
(पी.एस.: सामग्री की थकान आपकी तरह ही है, 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद।)