Усталость материала в экзоскелете: анализ критического отказа с помощью GOM и SolidWorks

05.05.2026 Опубликовано | Переведено с испанского

Рабочий получил тяжелые травмы, когда гидравлический экзоскелет логистической поддержки совершил внезапное обратное движение без предупреждения. Расследование сосредоточено на определении причины: ошибка программного обеспечения или усталость материала. Для этого был внедрен рабочий процесс 3D-метрологии и механического моделирования, позволяющий анализировать субмиллиметровые деформации в поршнях и износ в точках поворота конструкции.

CAD-рендер гидравлического экзоскелета с анализом напряжений и изношенными точками поворота

Технический рабочий процесс: Метрология и моделирование напряжений 🔧

Процесс начинается с субмиллиметрового сканирования поврежденного экзоскелета. С помощью GOM Inspect проводится метрология микрогидравлических поршней для обнаружения пластических деформаций или микротрещин. Параллельно с помощью CloudCompare сравниваются сетки исправного компонента (исходный CAD-файл) с деформированной деталью, создавая цветовую карту отклонений. Этот анализ выявляет зоны концентрации напряжений в точках поворота. Затем в SolidWorks импортируются эти реальные геометрии для выполнения анализа методом конечных элементов (FEA), моделирующего накопленные циклические нагрузки, чтобы определить, превысил ли материал предел усталости до разрушения.

Реконструкция и диагностика: Между кодом и металлом 🛠️

Реконструктивная анимация отказа, созданная в Blender, интегрирует данные деформации с кинематикой экзоскелета. Это позволяет визуализировать точную последовательность внезапного обратного движения. Анализ показывает, что, хотя программное обеспечение могло отправить ошибочную команду, катастрофический перелом был вызван усталостью материала в опорах поворота, которые имели накопленный износ, не обнаруживаемый при предыдущих визуальных осмотрах. Сочетание метрологии и моделирования стало ключом к исключению чисто логической ошибки.

Подтвердили бы вы это разрушающими испытаниями?