싱크로트론 유지보수팀이 예상치 못한 문제에 직면했습니다: 링 진공 챔버에 심각한 변형이 발생한 것입니다. 고장의 원인은 비정상적인 열 사이클 이후 정밀도를 잃은 미세 레벨링 시스템에서 발견되었습니다. 변형을 문서화하고 분석하기 위해 부품 측정에는 GOM Inspect를, 잔류 응력 시뮬레이션에는 COMSOL Multiphysics를 사용한 3D 파이프라인이 활용되었습니다.
3D 파이프라인: 포인트 클라우드에서 유한 요소 모델까지 🛠️
과정은 고해상도 사진측량법을 사용하여 변형된 챔버를 스캔하는 것으로 시작되었습니다. 데이터는 GOM Inspect에서 처리되어 원래 설계 대비 최대 0.02mm 편차의 표면 메쉬를 생성했습니다. 해당 형상은 COMSOL Multiphysics로 가져와 진공 및 열 하중 경계 조건이 적용되었습니다. 유한 요소 모델은 링 변형이 한 지점에서 316L 스테인리스강의 항복 한계를 초과했음을 밝혀냈습니다.
방향(과 둥근 모양)을 잃은 챔버 😅
기록을 검토한 결과, 미세 레벨링 시스템이 아무도 눈치채지 못한 사이 3개월 동안 왈츠를 추고 있었음을 발견했습니다. 조정 나사 하나가 충분히 풀려 링이 완벽한 원 대신 초보 선반공이 만든 타원처럼 보이게 된 것입니다. 최악은 변형 자체가 아니라, 검사를 담당했던 기술자가 레벨링 보고서를 자신의 흔들리는 작업대 다리를 고정하는 데 사용하고 있었다는 점이었습니다. 세상 일이 다 그렇죠.