지난달, 중력 에너지 저장 타워가 충전 사이클 중에 치명적으로 붕괴되었습니다. 30톤짜리 콘크리트 블록을 들어 올리고 내리도록 설계된 이 구조물은 중앙 모듈 중 하나가 80미터 높이에서 분리되면서 실패했습니다. 당사의 포렌식 팀은 유한 요소 시뮬레이션 도구를 사용하여 사고를 재현했으며, 윈치의 동기화 오류 또는 강철 케이블의 조기 피로 중에서 근본 원인을 파악하고자 했습니다.
LS-DYNA 및 Bentley OpenTower를 사용한 3D 재구성 및 시뮬레이션 🏗️
포렌식 프로세스는 Leica Cyclone을 사용한 잔해의 레이저 스캐닝으로 시작되었으며, 고밀도 포인트 클라우드를 생성하여 Bentley OpenTower에서 붕괴 전 형상을 재구성할 수 있었습니다. 여기에는 4개의 윈치와 직경 64mm 케이블의 텐셔너를 포함한 전체 타워가 모델링되었습니다. 동적 시뮬레이션은 LS-DYNA에서 실행되었으며 두 가지 시나리오가 적용되었습니다. 첫 번째 시나리오에서는 모터 동기화에서 0.3초의 지연으로 인해 비대칭 하중이 발생하여 중앙 기둥에 점진적인 좌굴이 발생했습니다. 두 번째 시나리오에서는 피로로 인한 케이블 단면적의 15% 감소가 도입되어 최대 인장 응력 중 취성 파괴가 발생했습니다. 결과는 금속 구조물의 변형 패턴이 동기화 해제 시나리오와 정확히 일치함을 보여주었으며, 피로를 주요 원인으로 배제했습니다.
동기식 리프팅 시스템 설계를 위한 교훈 ⚙️
이 조사는 중력 저장 구조물에서 윈치 제어 시스템의 이중화가 케이블의 극한 강도보다 더 중요하다는 것을 보여줍니다. 시뮬레이션은 리프팅의 최소 지연이 어떤 안전 계수도 흡수할 수 없는 비틀림 모멘트를 생성한다는 것을 검증했습니다. 각 윈치에 대해 실시간 위치 센서와 독립적인 제동 시스템을 통합할 것을 권장합니다. 3D 재구성은 가해자를 식별했을 뿐만 아니라 미래의 타워가 이 조용하지만 파괴적인 고장 모드를 피할 수 있는 로드맵을 제공합니다.
전체 붕괴를 시뮬레이션하시겠습니까, 아니면 정적 해석만 하시겠습니까?