高さ5メートルの氷像が祭りで崩壊した事例が、3Dシミュレーション技術を用いて分析されました。崩壊は数時間日光にさらされた後に発生し、その時点で作品の重心が危険なほど移動していました。RealityCaptureによるフォトグラメトリとFlow-3Dでの流体力学シミュレーションにより、元の設計が変化する環境条件下では構造的に不可能であったことが実証されました。
Flow-3DとBlenderを用いた一時的素材の構造疲労分析 🧊
鑑識プロセスは、高精度フォトグラメトリによる崩壊前の状態のデジタルキャプチャから始まりました。得られたモデルはRhinoceros 3Dにインポートされ、元の形状を再構築してFlow-3Dにエクスポートされました。そこで氷の差別的融解がシミュレートされ、質量の再分布と動的重心の移動が計算されました。その結果、計算ミスによる内部空洞が進行性の不均衡を生み出し、材料の応力限界を超えていたことが判明しました。Blenderは熱的・構造的ストレスが最も高い領域を可視化するために使用され、亀裂の開始点を正確に特定することを可能にしました。
一時的構造物の工学鑑識への教訓 🔍
この事例は、氷のような一時的素材には静的ではなく動的な疲労分析が必要であることを示しています。フォトグラメトリとマルチフィジックスシミュレーションの組み合わせにより、日射や温度変化にさらされる一時的なモニュメントの故障を予測することが可能になります。工学鑑識家にとって、ここで採用された方法論は、時間と気候の変数が構造的完全性にとって重要となる砂の彫刻、インフレータブル構造、または一時的なインスタレーションに直接適用可能です。
破壊試験で検証しますか？