Отслоение стабилизирующего закрылка в вертикальных ветряных турбинах является повторяющейся неисправностью. Циклическая аэродинамическая усталость вызывает расслоение композитного материала, нарушая структурную целостность. В этой статье анализируется используемый 3D-конвейер: от захвата изображений в Agisoft Metashape до моделирования в Ansys, чтобы понять причины отказа.
3D-конвейер: от облака точек к анализу методом конечных элементов 🛠️
Процесс начинается с фотограмметрии в Agisoft Metashape для реконструкции геометрии поврежденного закрылка. Создается высокоплотная сетка, которая экспортируется в Ansys. Там применяются граничные условия, основанные на циклических аэродинамических нагрузках. Анализ методом конечных элементов выявляет концентрации напряжений на границе раздела слоев композита. Моделирование предсказывает распространение расслоения при циклах усталости, что совпадает с наблюдаемой в полевых условиях картиной отказа.
Закрылок сказал «хватит» и совершил незапланированный полет ✈️
Оказывается, закрылок, устав от бесконечных вращений, решил стать независимым. Циклическая усталость — не шутка: после тысяч оборотов слои композита разошлись, как пара на терапии. Ansys подтвердил то, что мы и так подозревали: отказ произошел не от скуки, а из-за несоблюдения пределов прочности материала. Agisoft, по крайней мере, оставил нам красивое 3D-воспоминание о беглеце.