沿岸環境における遮音壁の崩壊は、ガルバニック腐食による重大な欠陥を明らかにしました。アルミニウム形材と構造用鋼との直接接合は、電気的絶縁がなく、塩分を含んだ湿気によって加速されたガルバニック対を生成しました。この記事では、Tekla Structures、Leica Cyclone、nCodeを使用して、劣化をモデル化し破断点を予測することを可能にしたシミュレーションワークフローを詳しく解説します。⚙️
技術ワークフロー：BIM、スキャン、疲労シミュレーション 🛠️
解析は、Tekla Structuresで元のBIMモデルを再構築し、異種材料間の接触点を特定することから始まりました。Leica Cycloneによる3Dスキャンにより、腐食と表面のピットの実際の形状が記録されました。この点群はnCodeに統合され、多軸疲労解析が実行されました。ソフトウェアはアルミニウムの有効断面積の減少をモデル化し、風による繰り返し荷重下での耐荷重能力の低下を計算しました。結果は、絶縁性の酸化皮膜がそもそも存在しなかった接触領域に応力集中が見られ、わずか3年の供用後に早期脆性破壊に至ったことを示しました。
学んだ教訓と重要な障壁としての絶縁 🔒
シミュレーションにより、アルミニウムと鋼の間に誘電体セパレーターがないことが故障の根本原因であることが確認されました。塩分環境では、小さな電位差でも活性な電解セルが生成されます。将来の設計では、ナイロンまたはゴム製のワッシャー、および接触面へのエポキシコーティングの使用が推奨されます。設計段階でnCodeなどのツールを統合することで、これらの現象を予測し、回避可能な崩壊を防ぎ、シミュレーションを環境劣化に対する保険に変えることができます。
塩分を含んだ湿気サイクルにさらされる遮音壁において、アルミニウムとステンレス鋼の界面の進行性劣化をより正確にモデル化することを可能にする有限要素シミュレーションパラメータは何ですか？
(追伸：材料の疲労は、10時間のシミュレーション後のあなたの疲労のようなものです。)