थर्मल शॉक से उड़े हुए कांच में दरार: त्रिआयामी फोरेंसिक विश्लेषण

पिछले महीने, एक संग्रहालय में उड़ा हुआ कांच का अग्रभाग बिना किसी स्पष्ट प्रभाव के अचानक ढह गया। थर्मल शॉक के कारण भंगुर फ्रैक्चर के रूप में वर्गीकृत यह विफलता, तापमान में अचानक बदलाव के बाद हुई। इंजीनियरिंग की एक टीम ने घटना के पुनर्निर्माण के लिए 3D स्कैनिंग और परिमित तत्व सिमुलेशन का उपयोग किया, जिसमें पहचाना गया कि अत्यधिक तापीय प्रवणता ने आंतरिक अंतर प्रतिबल उत्पन्न किए जो सामग्री की सहनशक्ति सीमा से अधिक थे।

थर्मल ग्रेडिएंट का मॉडलिंग और Ansys में प्रतिबल सिमुलेशन 🔥

पुनर्निर्माण Geomagic Design X में शुरू हुआ, जहां बिना विरूपण के एक ठोस मॉडल बनाने के लिए टुकड़ों की ज्यामिति को डिजिटलीकृत किया गया। इस मॉडल को थर्मल सीमा शर्तों को लागू करने के लिए Ansys में आयात किया गया: एक सतह सौर विकिरण के कारण 65 डिग्री सेल्सियस और दूसरी आंतरिक छाया के कारण 10 डिग्री पर उजागर हुई। स्थिर सिमुलेशन ने केवल 12 मिलीमीटर की मोटाई में 55 डिग्री की प्रवणता का खुलासा किया। परिणामी वॉन मिज़ प्रतिबल 48 MPa तक बढ़ गया, जो उड़ा हुआ कांच की टूटने की सीमा (35 MPa) से अधिक था। महत्वपूर्ण क्षेत्र पैनल के किनारे पर स्थित था, जहां अंतर विस्तार ने सूक्ष्म दरारें उत्पन्न कीं जिससे विनाशकारी विफलता फैल गई।

तत्क्षण थकान और अग्रभाग डिजाइन के लिए सबक ⚡

हालांकि कांच ने लोड के दोहराए गए चक्रों का अनुभव नहीं किया, यह घटना थर्मल तनाव के कारण स्थैतिक थकान के एक मामले को दर्शाती है: तनाव टूटने तक तुरंत जमा हो गया। 3ds Max में एनिमेशन ने दिखाया कि कैसे दरार किनारे पर उत्पन्न हुई और सेकंडों में शाखाबद्ध हो गई। भविष्य की परियोजनाओं के लिए, नियंत्रित विस्तार गुणांक वाले लैमिनेटेड ग्लास का उपयोग करने और कठोर एंकरों से बचने की सिफारिश की जाती है जो प्राकृतिक विस्तार को रोकते हैं। 3D फोरेंसिक सिमुलेशन इन विफलताओं को समझने और उच्च तापीय मांग वाले वातावरण में उन्हें रोकने में मदद करता है।

एक फोरेंसिक इंजीनियर के रूप में, बिना प्रभाव इतिहास वाले उड़ा हुआ कांच में थर्मल शॉक फ्रैक्चर और पिछली यांत्रिक थकान के कारण हुए फ्रैक्चर के बीच अंतर करने के लिए परिमित तत्वों द्वारा 3D सिमुलेशन के माध्यम से सबसे सटीक तरीका क्या होगा?

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