航空宇宙用液体酸素タンクが、耐圧試験中に壊滅的な故障を起こしました。初期調査では、摩擦攪拌接合（FSW）継手が原因とされました。コンピュータ断層撮影による体積分析と、SolidWorksでの応力シミュレーションを組み合わせた結果、根本原因が明らかになりました：溶接ツールの回転速度不足によって生成された酸化アルミニウムの介在物です。
VGSTUDIO MAXとGOM Inspectによる微細欠陥の特定 🔬
調査プロセスは、VGSTUDIO MAXを使用した溶接ビードの高解像度X線スキャンから始まりました。このソフトウェアにより、攪拌領域全体に分布する、直径わずか数ミクロンの酸化アルミニウム介在物のクラスターを特定できました。その後、点群データをGOM Inspectにエクスポートし、幾何学的偏差解析を実施しました。介在物濃度が最も高い領域と、SolidWorksでモデル化された塑性変形が最も大きい領域との直接的な相関関係から、低い回転速度（600 RPM未満）が表面酸化物の適切な分散を妨げ、接合部を脆化させたことが確認されました。
FSWプロセスにおける疲労シミュレーションへの教訓 ⚙️
この事例は、疲労解析を材料の公称特性のみに限定できないことを示しています。シミュレーションには、3Dスキャンで得られた実際の欠陥モデルを組み込む必要があります。介在物検出のためのVGSTUDIO MAXと残留応力計算のためのSolidWorksを組み合わせることで、FSW溶接部におけるき裂発生点を正確に予測し、極低温用途における構造的完全性を確保するための回転速度などのパラメータを最適化することが可能になります。
耐圧条件下での極低温アルミニウムタンクのFSW継手における介在物からのき裂の発生と進展を正確にモデル化できる、3D疲労シミュレーション手法は何ですか？
(追記：材料の疲労は、10時間シミュレーションを実行した後のあなたの疲労と同じです。)