최근 액화천연가스(LNG) 저장 구형 탱크가 치명적인 균열로 인해 붕괴되었습니다. 죽음의 빛으로 알려진 현상과 관련된 이 사고는 저온 취성 파괴에 의한 고장을 나타냅니다. 구조물의 잔류 변형을 기록하고 근본 원인을 분석하기 위해 엔지니어들은 장거리 레이저 스캐닝과 미세 사진 측량법을 활용하여 현실 캡처와 수치 시뮬레이션을 결합했습니다.
변형 기록 및 역설계 🔍
조사 과정은 FARO Scene을 사용하여 붕괴된 구형 탱크의 포인트 클라우드를 기록하고 소성 변형과 균열 전파선을 포착하는 것으로 시작되었습니다. 그 후 이 데이터는 역설계를 위해 Geomagic Design X로 가져와졌습니다. 이 소프트웨어는 스캔 데이터를 변형된 형상의 정확한 CAD 모델로 변환할 수 있게 해주었습니다. 이 모델은 고장의 최종 상태를 기록할 뿐만 아니라 응력 해석을 위한 실제 경계 조건 역할을 합니다. 파단 영역에 적용된 미세 사진 측량법은 취성 파괴 패턴을 식별하기 위한 고해상도 텍스처를 제공했습니다.
극저온 강재의 열 시뮬레이션 및 피로 ⚙️
변형된 CAD 모델을 기반으로 COMSOL Multiphysics는 피로 과정을 시뮬레이션했습니다. 해석은 극저온 열 전달과 구조 역학을 결합하여 강재의 차등 수축을 유도하는 열 구배를 재현했습니다. 실제 변형 데이터를 시뮬레이션된 열 응력과 상관시킴으로써 죽음의 빛 가설이 검증되었습니다. 이 접근 방식을 통해 균열 시작점을 예측하고 취성 파괴를 방지하기 위해 미래의 극저온 탱크 설계를 최적화할 수 있습니다.
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